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淀粉与变 性淀粉

返回列表 来源:未知 浏览: 发布日期:2020-01-14 20:17:53【

  淀 粉 与 变 性 淀 粉蓝新宇(内蒙古铁骑纺织有限责任公司 ,内蒙古 呼和浩特 010010) 中图分类号 : TQ4321 2+01 文献标识码 :A 文章编号 :1007 — 6921 (2004) 10 — 0078 — 02 淀 粉 是由α — 葡萄糖缩聚而成的 ,一种多糖类物质的天然高分子化合物,又是人们的一种食品以及许多工业部门的重要原材料。 它早已在纺织、造纸、化工、制药及食品等工业部门得到广泛应用。★-●△▪️▲□△▽ 随着科学技术的发展,在我国 ,天然淀 粉 的固有性 质已不能满足工业新技术,新工艺的应用要求,因此,变性 淀 粉 的研究引起了人们的注意和重视。变 性 淀 粉 的开...

  淀 粉 与 变 性 淀 粉蓝新宇(内蒙古铁骑纺织有限责任公司 ,内蒙古 呼和浩特 010010) 中图分类号 : TQ4321 2+01 文献标识码 :A 文章编号 :1007 6921 (2004) 10 0078 02 淀 粉 是由 葡萄糖缩聚而成的 ,一种多糖类物质的天然高分子化合物,又是人们的一种食品以及许多工业部门的重要原材料。 它早已在纺织、造纸、化工、制药及食品等工业部门得到广泛应用。 随着科学技术的发展,在我国 ,天然淀 粉 的固有性 质已不能满足工业新技术,新工艺的应用要求,因此,变性 淀 粉 的研究引起了人们的注意和重视。变 性 淀 粉 的开发和应用 ,在国内只有几年的时间 ,虽然开发了氧化、酸解、•●交联、酯化、醚化等五大类几十个品种,但与 国外上千个品种相比 ,还相差很远。★▽…◇ 系列化产品还没有达到对变 性 淀 粉 的了解和有效应用 ,还没有真正掌握。 现在用于生产上较多的是纺织和造纸两大行业,而食品、医药、◆●△▼●化工等行业的使用 ,还处于认识阶段。▼▼▽●▽● 目前,国内正在大面积推广使用变 性 淀 粉,但产量还不高(2 万 t/ 年) ,质量不很稳定,在开发应用变 性 淀 粉 上存在一定困难。 近几年,在推广应用变 性 淀粉 过程中 ,1986 年上海变性 淀 粉 使用经验交流会,1987 年7 月广东东莞变 性淀 粉 生产应用会议等起了重要作用 ,1988 年 11 月在上海中国纺织大学开办了 “变 性 淀 粉 讲座”班,在全国 27 个省市54 名工程技术人员参加 ,进一步加快了推广应用变 性 淀 粉 的步伐。 近几年,随着纺织新型纤维的不断出现,变 性 淀 粉 已被广泛应用。1 淀粉结构特点及性能淀 粉 分子结构式:任何一个物质的性 质及使用的适应性,取决于组成该物质的化学结构及物理结构。 了解物质结构,对了解和掌握它的性 能及合理使用,起着重要作用。•☆■▲1.1 淀 粉 的微观结构是以葡萄糖基组成的淀 粉 大分子环式主链,呈刚性,柔韧性很差,玻璃化温度( Tg) 高,在淀 粉 分子中 ,羟基含量达 311 5%, 因此,淀 粉 具有多元醇的性 质,即能与 酸生成酯,与 另一分子醇生成醚,易被氧化剂氧化,是一个亲水性 的高分子物。 羟基是一个化学活泼性 很高的有机基团 ,这就是淀 粉 有各种各样变 性 的基本因素之一。▲●…△1.2 淀 粉 的聚合度大,一般在200~600 之间 ,而且很不均匀 ,分子链上甙链的化学性 很不稳定,遇酸水解,遇强氧化剂氧化断裂,所以 ,改变 淀 粉 的聚合度,就可以改变 淀 粉 的流变 性、粘附性、成膜性、强度及弹性 等物理机械性 能。1.3 淀 粉 的宏观结构是以乳白色细腻粉 末存在,显微镜下观察呈颗粒状,外形大小随淀 粉 种类而异,一般在10~100 m之间。 普通天然淀粉 含有两种形式:直链淀 粉 和支链淀 粉。▪️•★ 直链淀 粉 一般占颗粒中含量的 17%~25%左右。直链淀 粉 的浆液粘度低 ,流动性 好,支链淀 粉 分子大,成浆粘度高,粘附性 好,成膜性 差。 下面是直链淀 粉 和支链淀 粉 的性 能对比。性 能直链淀 粉支链淀 粉大分子形态线在水中变 化固液较分离 ,易凝胶 混溶好,粘度大,不凝胶成膜性较柔顺 ,能成膜硬 、脆 、难成膜对亲水性 纤维粘附性较低较高与碘作用蓝色紫红色2 淀粉的优劣及变性目的从淀 粉 结构与特性 分析,淀 粉 用于纺织轻纱上浆,存在着很多不利因素。・87・内蒙古科技与 经济 2004 年第 10 期 2.1 合成纤维的分子结构中 ,含有疏水性 基团 ,而淀 粉 分子结构中含有羟基( -OH ) ,是一个亲水性 基团。■□ 因此,用于合成纤维上浆粘合力太差,达不到上浆的目的。2.2 淀 粉 在加工过程中 ,蛋白质、◇▲=○▼=△▲脂肪、矿物质及纤维素等杂质不能完全去除。 在水份含量较高时,容易腐败,使溶液变 质,造成浆纱霉斑等疵点。 蛋白质的存在使浆液起泡,浆膜脆 、口▲=○▼硬 ,影响上浆质量。2.3 随着温度的降低,浆液中淀粉 分子的动能减少,分子呈定向排列 ,使得粘度升高,出现凝胶状,无法使用。2.4 在调制淀 粉 浆液时,由于淀 粉 浆的完全糊化温度高,一般在 85~90 ℃,消耗能量多 ,在上浆过程中 ,必须高温上浆,造成热能量的浪费。3 变性淀粉的特性变 性 淀 粉 是经过物理、化学和酶法处理以后 ,形成的一种具有新的性 质的淀 粉 衍生物。□▼◁▼ 变 性 淀 粉 的种类有很多 ,有用氧化剂氧化后的氧化淀 粉,酸处理后的酸解淀 粉,有用 Co60 射线 等高频射线 处理后的转化淀 粉,引入官能团或基团 ,使淀 粉 性 质发生相应变 化的脂化淀 粉,醚化淀 粉,还有用叔胺或季胺处理的阳离子淀 粉 等各种变 性 淀 粉。3.1 反应机理。 以酸解淀 粉 为例。 酸解淀 粉 又叫酸化淀 粉,是淀 粉 大分子在酸性 条件下,发生水解断裂,降低淀 粉 大分子的聚合度。◆▼▲★-● 聚合度的降低 ,使得淀 粉 的粘度降低,改变 淀 粉 浆液的流变 性 能。 反应式如下: 当反应达到一定程度时,立即用碱中和所含的酸,可得到相应聚合度的酸解淀 粉。 聚合度不同 ,浆液的流度也就不一样。 流度代表着流体的流动能力。 流度越大,粘度越低。 因此,适当掌握酸解淀 粉的聚合度,是掌握经纱上浆量的有效途径之一。3.2 变 性 淀 粉 的性 能。 变 性 淀 粉 的性 能,随加工方法而异。 也就是在选择相应的条件下,采取不同的试剂,就得到不同的变 性 淀 粉,但主要性 能表现在以下几方面:3.2.1 颗粒状态 。△幸运飞艇是官方网站吗 变 性 淀 粉 在室温下,外观洁白 ,显微镜下观察仍呈颗粒状。 在水中加热后观察,经向有明显裂纹,粒子很容易粉 碎,颗粒膨胀率很低 ,说明糊化温度有所降低。3.2.2 分子量。 由于聚合度的降低,淀 粉 的分子量也明显下降,这是淀 粉 大分子主链在试剂作用下发生断裂的原因 ,但有的淀 粉 如淀 粉 酯,淀 粉 醚等,是引入的官能团或各种基团 ,因而,分子量有所提高。3.2.3 溶解性。 淀 粉 大分子中含有多量的羟基,使它呈良好的亲水性。 但淀 粉 并不溶于水,是由于羟基以氢键缩合状态存在,分子间有巨大的聚集力 ,阻止了水分子对淀 粉 颗粒的渗透及溶剂化作用。 但由于聚合度的降低,粘度下降,使其在热水中的可溶性成分提高。 酸解淀 粉 一般能溶解 20% ~30%, 而糊精几乎100% 溶于水。3.2.4 粘附性 和成膜性。◇•■★▼ 变 性 淀 粉 对亲水性 纤维有较好的粘附性。 由于聚合度下降,流动性 提高,使得浆液可以直接进入纱线内部,增加了渗透,使上浆保持均匀 ,达到较高的上浆率。 变 性 淀 粉 的成膜性能,随变 性 淀 粉 的种类不同而有所变 化。 酸解淀 粉,糊精,交联淀 粉 等浆液的成膜与原淀 粉 浆液基本相同 ,浆膜硬而脆 ,浆膜强度没有明显损失,而伸长下降很多。 这是因为淀 粉 大分子断裂,分子间引力降低所造成的。 对于淀 粉 酯和淀 粉 醚类变 性 淀 粉,由于引入的是官能团或基团 ,改变 了淀 粉 分子间的排列 ,使得浆膜呈现柔韧性,玻璃化温度降低。3.3 上浆应用。 变 性 淀 粉 具有浆液粘度热稳定性好,流动性 好,容易浸透,改善了成膜性,使浆纱易于被覆,浆纱光滑 ,耐磨。★△◁◁▽▼ 作为毛浆料,可用于棉、▼▲麻、粘胶等中 ,低支纱线上浆。 淀 粉 变 性 后 ,其价格比天然淀 粉 高,但与化学浆料相比 ,价格仍很低。 所以 ,作为混合浆,变 性 淀 粉 与 化学浆料按一定比例混用 ,可降低化学浆料上浆成本,适用于涤棉纱、涤粘纱、涤麻纱等中、高支纱线 , 代替比例一般在 10% ~30%, 有的已达到 50% 左右。 从现有资料表明 ,用变 性 淀 粉 上浆,不仅可以降低浆纱成本,而且还能进一步改善浆纱质量,浆膜完整,易于分纱。 织造上还可以减少断头率,提高产品质量。收稿日期:2004 年1 月 8 日・97・ 2004 年第 10 期 蓝新宇 淀 粉 与 变 性 淀 粉●☆△◆▲■