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淀粉氧化改性粘合剂发展上

时间:2022-04-29 来源网站:三门峡化工机械网

淀粉氧化改性粘合剂发展(上)

[摘要]对于淀粉氧化工艺以及氧化淀粉改性工艺进行了详细的探讨,对淀粉改性产物应用于包装行业中的应用情况进行了介绍,并提出了一些建议。

关键词:氧化淀粉;改性;淀粉胶粘剂

淀粉是一种可再生性天然高分子化合物,具有良好的粘结性和成膜特性,现在全国的淀粉生产厂家众多,其中不乏万吨级生产厂,但改性淀粉的产量有限。造成这种局面的原因一是改性淀粉的研制起步较晚;二是应用领域尚未扩展开来随着绿色化工产业的发展,玉米淀粉深加工制备各类精细化工产品受到人们的关注,人们在淀粉淀深加工制备各类精备和生产各类粘合剂的工艺及应用方面做了大量的研究工作。

淀粉胶粘剂的制作方法有多种,如碱糊法、糊精法、酯化醚化法、氧化法及与其它高分子单体接枝共聚法等。其中氧化法制得的粘合剂的粘合力强,裱糊后纸板挺度好,且制作方法简单,所以是目前采用比较多的方法之一。氧化淀粉合剂具有强度高、重量轻、无腐蚀、无污染等特点,目前氧化淀粉适用于替代高粘度的亲水性胶体,例如聚乙烯醇、瓜尔胶、藻酸盐、竣甲基纤维素。但国内主要用于瓦楞纸板、纸箱的生产。

用纯的氧化淀粉生产的粘合剂存放期短,流动性与粘接力也不是很好,为了改善氧化淀粉粘合剂这一不良性能作了大量的改进工作,其关键是制备中必须加入各种助剂让其改性。改性后的氧化淀粉粘合剂粘接力提高,干燥时间缩短,对氧化淀粉粘合剂的推广应用起到了积极的促进作用。

1 淀粉氧化方法研究进展

淀粉是以葡萄糖为结构单元的天然高聚物,是不溶于水的碳水化合物,在氧化剂的作用下,淀粉分子中较活泼的羟基被有限地氧化为醛基、酮基、羧基,分子中的官键部分发生断裂,这样使淀粉分子的官能团发生变化,聚合度降低,适当控制氧化程度而制得的氧化淀粉,它具有良好的溶水性、亲和力、浸润性、粘结性,经碱化后,即成为粘合剂。

玉米淀粉含蛋白质为0.2%-0.6%,脂肪0.11%-0.8%,水份12%-·14%,灰粉0.1%,二氧化硫0.004%,粘合剂用的淀粉,不应含玉米微粒,以防影n向氧化程序的控制;不应发霉,不能含水量过大。通常使用的商品淀粉为纯白色无定形粉末,细度过100目,水份小于14%。

目前使用的氧化剂主要有双氧水,高锰酸钾,次氯酸钠,还有少量氧化过程使用高碘酸、过氧酸等。

1.1 双氧水(H202)

王彦斌,苏琼提出工业淀粉的预处理方法是,将淀粉50kg,加水200L,边搅拌边滴加稀碱溶液,调节pH为10,浸渍搅拌40rain后,于100目过滤去渣,将淀粉乳液静置过夜,排除废水即可。向淀粉中加入65℃的水配成20%的溶液,加入干重0.3%的硫酸亚铁,和2%淀粉干重的双氧水(30%),在60℃下搅拌3min,至搅拌均匀后,颜色由白变黄,再加入淀粉重量2%的氢氧化钾,继续反应2h,使淀粉氧化后再加碱糊化交联制成粘合剂。其最佳条件为:淀粉:双氧水(30%):硫酸;100:5:6(重量比),反应温度60℃,时间3h。

白树林,段梦林提出了用氧化淀粉、丙烯酚胺生产再湿性胶粘剂的方法。再湿性胶粘剂是指将其涂布于基体(如牛皮纸)上,在干燥条件没有粘附性,需要时用水润湿使之复粘,产生粘结力的胶粘剂。再湿性胶粘剂不仅应用于粘贴壁纸、邮票鉴、信封封口,还广泛应用于纸盒的封边,纸箱的封装,胶合板制造业中对单板的封边以及单板的拼接等。原料有玉米淀粉,30%H202,硫酸亚铁(FeS04·7H20),丙烯酰胺,催化剂,引发剂(过二硫酸铵)和增塑剂。原料配比:氧化淀粉:丙烯酷胺:引发剂:增塑剂:催化剂(接枝):100:10~50:0.1%~2%:10~50:0.01~0.5。

荷兰马铃薯及衍生产品合作销售生产阿韦贝公司针对氧化淀粉催化剂氧化时间长(高于24h),降解水平低,催化剂量高(大于50ppm)的问题,提出了利用二价铜离子的氧化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐、乙酸盐、溴化物以及它们的混合物,使用量在5-1000ppm,二价铜离子通过钙、钒、锰、铁、钨离子的作用而提高,这些离子加入量为干淀粉的100-2000ppm。由于母液中重金属离子浓度低,具有环保功效。所用淀粉为支链型马铃薯淀粉。(未完待续)

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