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研究生: 洪意珊
Yi-shan Hong
論文名稱: 鋰置換螢光染料之開發
Development of Lithium Substituted Fluorescent Dye
指導教授: 蘇舜恭
Shuenn-Kung Su
口試委員: 邱士軒
Shih-Hsuan Chiu
楊銘乾
Ming-Chien Yang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 材料科學與工程系
Department of Materials Science and Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 81
中文關鍵詞: 螢光染料助溶劑陽離子交換樹脂低溫安定性增白力
外文關鍵詞: fluorescent dye, solubilizing agents, Cation exchange resin, low-temperature stability test, whiteness experiment
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  • 環境因人類文明所造成的傷害已經越來越嚴重,更隨著環保意識的高漲,造紙業也是需要兼具經濟與環保。螢光染料也為了使用方便,將其液化的過程中需添加助溶劑如尿素、醇胺類等,(如DEA、TEA為毒性管制藥品),以增加液體的安定性。此類助溶劑會對環境造成不良的影響。本研究以強酸型陽離子交換樹脂去除染料中所添加的助溶劑,以達到環保的目的。以目視觀察,經過鋰置換後,液體仍呈現黃色透明澄清狀,並不會因為呈鹼性而變得混濁。液化染料低溫安定性實驗可看出經過重複擺放低溫24小時後,在低溫下也不會有結晶析出。最後的增白力實驗中更可看出經過鋰置換的螢光染料的機械白度、螢光強度、目視白度等皆不受到影響。本研究由ICP結果所計算出的置換率仍不高,或許可藉由通過兩次的陽離子交換樹脂或是將流速變慢來做改善。而在離子交換的過程中,稀溶液的置換率遠比濃溶液高,也因如此,實驗後需添加一道濃縮手續,造成實驗成本的增加,日後也許可朝這兩個方向繼續改善,可以增加置換率,朝環保的目標前進,更可節省大幅的製造成本。


    The Environment has gotten worse due to the human civilization. Because of the rise in environmental protection, the paper-making industry has had to take into account both economic and environmental aspects in production. In order to easily use, fluorescent dyes, solubilizing agents such as urea,alkanolamines, etc. (DEA and TEA are toxic drugs) are added to increase the stability of the liquid. However, the agents are harmful to the environment.In this study, strong acidic cation exchange resin was used to remove the solubilizing agents in the dye for environmental reasons. After displacement by lithium, the liquid still revealed a light yellow color, clear and transparent instead of turbid by visual inspection By low-temperature stability test for liquid dye, it would not separate any crystallite after 12 hours at low temperature. Finally, the mechanical whiteness, fluorescence intensity, and visual whiteness of fluorescent dye, were unaffected after displacement by lithium at whiteness experiment.The displacement rate calculated by ICP was still not high. Perhaps the rate can be increased by doubling the cation exchange resin or, by slowing down the flow. The displacement rate in dilute solution was higher than concentrated solution during the ion exchange process. Therefore it is necessary to have additional concentration procedure. It would result in an increase in cost. It could be an improved way to increase the displacement rate, toward the objective of environmental protection, and retrenchment in the manufacturing costs.

    摘 要 I ABSTRACT II 誌謝 IV 目錄 V 圖索引 VIII 表索引 IX 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究目的 1 第二章 文獻回顧 3 2.1 螢光染料之簡介 3 2.1.1 螢光染料之定義 3 2.1.2 螢光染料基本條件 5 2.1.3 螢光染料分子結構分類 6 2.1.4 螢光染料的應用 13 2.2 離子交換技術簡介 18 2.2.1 離子交換發展 18 2.2.2 離子交換理論 19 2.3 離子交換樹脂簡介 19 2.3.1 離子交換劑 19 2.3.2 離子交換樹脂組成與結構 22 2.3.3 離子交換樹脂基本性質 26 2.4 離子交換樹脂之分類 32 2.4.1 強酸型陽離子交換樹脂 34 2.4.2 弱酸型陽離子交換樹脂 36 2.4.3 強鹼型陰離子交換樹脂 37 2.4.4 弱鹼型陰離子交換樹脂 38 2.4.5 螯合樹脂 38 2.4.6 兩性樹脂 39 2.4.7 氧化還原樹脂 40 2.5 離子交換平衡 40 第三章 實驗方法與原理 44 3.1實驗藥品 44 3.2實驗儀器 44 3.3 實驗架構 46 3.4 實驗步驟 47 3.4.1 陽離子交換樹脂塔製備 47 3.4.2 鋰置換螢光染料製備 47 3.4.3 以ICP檢測Li以及Na的濃度以計算離子置換率 49 3.5 實驗測試與儀器原理 49 3.5.1紫外光/可見光分光光譜儀(UV-VIS) 49 3.5.2 感應耦合電漿發射光譜儀(ICP) 51 3.5.3 液體低溫安定性測試 52 3.5.4 增白力測試 53 第四章 結果與討論 54 4.1 ICP所測得濃度經換算之離子置換率 54 4.2 鋰置換螢光染料性質分析 56 4.2.1 外觀 56 4.2.2 濁度 57 4.2.3 濃度、pH值、比重、黏度 58 4.2.4 液化染料低溫安定性 59 4.2.4 增白力測試 62 第五章 結論及未來展望 64 參考文獻 66

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    無法下載圖示 全文公開日期 2016/06/08 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
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