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1、www.weiputech.com膠黏劑配方還原微譜分析指通過微觀譜圖(氣相色譜、液相色譜、熱譜、能譜、核磁共振譜等)對產(chǎn)品所含有的成分進行定性和定量的一種配方分析方法。配方分析在日本,歐美應用比較廣泛,而在國內(nèi),目前處于起步階段。該技術(shù)甚至是很多國家的成長途徑。二戰(zhàn)之后的日本,就走的引進技術(shù),分析還原,消化吸收,然后技術(shù)創(chuàng)新的道路。韓國等國家也是如此,從歐美獲取技術(shù),學習,實踐,趕超。氧化相對于原淀粉膠黏劑,氧化淀粉膠黏劑已大量用于造紙、包裝、紡織和食品等行業(yè)。這主要是由于在制備氧化淀粉時,原淀粉中葡萄糖
2、單元上的羥甲基被氧化成羧基,使得膠黏劑的穩(wěn)定性得到明顯的改善;同時氧化反應減少了淀粉分子中羥基的數(shù)量,使分子締合受阻,減弱了分子間氫鍵的結(jié)合能力;另外反應過程中糖苷鏈的斷裂使大分子降解,從而降低了淀粉膠黏劑的黏度并提高了流動性、耐水性、干燥速度等性能,使之實用性增強。常用的氧化劑有H2O2、NaClO、KMnO4等。丁曉民指出H2O2在受熱或催化劑作用下發(fā)生分解,可以釋放出具有較強氧化能力的新生態(tài)氧,它能將淀粉鏈葡萄糖單元6位碳上的羥甲基部分氧化成醛基,醛基進一步氧化成羧基并與堿性基結(jié)合形成羧酸鹽。由于這種
3、變化增強了淀粉的極性,使所得淀粉膠黏劑與紙纖維的結(jié)合力大大提高,也增加了膠黏劑的流動性,使之易于貯存。若使用H2O2與催化劑在酸性條件下來氧化淀粉,并同時加入交聯(lián)劑硼砂,所得氧化淀粉膠黏劑的性能會得到明顯提高。陳麗珠等以FeSO4為催化劑、NaClO為氧化劑來氧化木薯淀粉,并加入硼砂交聯(lián)后制得氧化淀粉膠黏劑。研究表明,相對于淀粉,當FeSO4用量為0.5%、NaClO用量(有效氯)為1.3%~1.6%、NaOH用量為12%、硼砂用量為2%,反應30min后所得膠黏劑的綜合性能最好。他們還發(fā)現(xiàn)在催化劑存在下,
4、氧化淀粉中的羧基含量迅速增加,氧化淀粉的相對分子質(zhì)量比原淀粉小,且相對分子質(zhì)量分布均勻。由此氧化淀粉可制得固含量為28.9%的膠黏劑,該膠黏劑干燥15min時粘接強度達57N/m。郭曉紅等以4%KMnO4水溶液為氧化劑制備淀粉膠黏劑,并通過正交實驗及綜合分析得到制備淀粉膠黏劑的最佳配方。6www.weiputech.com淀粉的羧甲基化是在分子中葡萄糖單元的第2、3、6位羥基上引入羧甲基醚結(jié)構(gòu),使原來的有序排列變成無序狀態(tài)。而淀粉的氧化則涉及到降解和化學改性,是在淀粉分子中引入羰基和羧基,并使糖苷鍵斷裂,降
5、低淀粉的黏度,使淀粉有較高的濃度和良好的流動性。付麗紅等則將二者結(jié)合起來,以氯乙酸將玉米淀粉羧甲基化后再用H2O2氧化,制備出了羧甲基氧化淀粉。研究發(fā)現(xiàn)體系黏度隨H2O2用量的增加而迅速降低,例如固定淀粉用量為7g,當濃度為30%的H2O2的用量由0.05mL增加到0.11mL時,產(chǎn)物的黏度即可由3100mPa·s降低到2000mPa·s。酯化酯化淀粉屬于非降解類淀粉,它是通過淀粉分子中的羥基與其他物質(zhì)發(fā)生酯化反應,而賦予淀粉新的官能團,從而使淀粉膠黏劑的性能得到改善,不同酯化淀粉所配制的膠黏劑具有不同的性
6、能。錢亞良等在30℃、pH8~9下用丁二酸酐與玉米淀粉發(fā)生酯化反應制得丁二酸淀粉酯。研究發(fā)現(xiàn),反應體系的pH值隨著酯化反應的進行而逐漸降低,為了使反應向有利于酯化反應的方向進行,反應過程中要不斷用堿性試劑來中和產(chǎn)生的羧酸,使反應向酯化反應的方向進行。而ZnO為兩性物質(zhì),在水中有如下平衡,在上述反應體系中加入少量ZnO即可控制體系pH值在8.0~9.0之間。研究表明,丁二酸淀粉酯能改善淀粉與棉纖維和滌綸纖維的黏附性能。隨著改性淀粉中酯化度的增加,它與棉纖維和滌綸纖維的黏附力增大,當酯化度大于0.12時,黏附力
7、開始下降。這是由于在改性淀粉中,羧基的引入一方面增大了淀粉分子的親水性,使淀粉能與棉纖維表面靠得更近,使分子間作用力增加;另一方面羧基能與棉纖維間形成氫鍵,使淀粉在棉纖維上的黏附力增大。對滌綸纖維而言,根據(jù)擴散理論的“相似相溶”原理,改性淀粉分子上引入的酯基增強了淀粉與滌綸纖維分子間的范德華作用力,從而提高了漿料膠層與滌綸纖維界面之間的界面力,顯著改善了淀粉與滌綸纖維之間的黏附性能。當改性淀粉中酯化度大于0.12時,丁二酸酯淀粉溶液的黏度變大,不利于在纖維表面的潤濕和鋪展,從而導致在纖維上的黏附性能下降。另
8、外,丁二酸酯改性淀粉能很好地改善淀粉的脆性、耐屈曲及退漿性能,并且漿膜性能隨著酯化度的增大而提高。6www.weiputech.comR.Santayanon等先將干燥的木薯淀粉用吡啶在90℃氮氣氣氛中活化2h,然后滴加丙酸酐進行酯化反應制得酯化淀粉。再以此為原料與聚氨酯共混制得酯化淀粉聚氨酯復合材料,發(fā)現(xiàn)該復合材料的拉伸強度和韌性比含同量未改性淀粉復合材料的要高。時君友等分別用不同量的草酸和醋酸酐對玉米淀粉進行