利用原淀粉顆粒構(gòu)建超分子膠體類(lèi)造紙助劑
發(fā)布時(shí)間:2021-12-28 17:42
淀粉在造紙工業(yè)中應(yīng)用廣泛,常借助水解、氧化或衍生化調(diào)控其特性,以滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用的需要。淀粉基助劑的工業(yè)生產(chǎn)多涉及共價(jià)化學(xué)反應(yīng),伴有副產(chǎn)物生成。在工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的進(jìn)程中,造紙過(guò)程“綠色化”已成為必然要求。同時(shí),在淀粉科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域中,主客體包合為淀粉功能化利用提供了一種有效策略。以超分子科學(xué)和淀粉科學(xué)為理論先導(dǎo),以離子型雙親配體的利用為著眼點(diǎn),僅以玉米原淀粉、離子型雙親配體和水為原料,在無(wú)任何副產(chǎn)物生成的條件下,利用熱致拆解及主客體包合,探索了超分子膠體的構(gòu)建規(guī)律,并對(duì)其作為濕部助劑的效能進(jìn)行了探究。主要研究設(shè)想包括:(1)在加熱條件下,原淀粉顆粒在含水體系中發(fā)生“去結(jié)晶化”和“尺寸縮減與部分拆解”,體系中既有游離大分子,又有大分子組裝體,具有顯著的多元尺度親水膠體特征;(2)引入雙親配體后,其疏水尾部自動(dòng)識(shí)別大分子螺旋空腔,借助非共價(jià)作用進(jìn)入腔內(nèi),親水的離子頭部則暴露在外且與水發(fā)生親和作用,形成離子型包合物;(3)鑒于原淀粉組分與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,在熱致拆解和主客體包合的作用下,分散液具有多元化超分子膠體特征,在造紙濕部體系中具有潛在利用價(jià)值。以配體種類(lèi)及其用量為核心變量,以濁度、溶脹度、溶...
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-4將淀粉-脂肪酸包合物包覆于高嶺土顆粒表面的實(shí)驗(yàn)過(guò)程【47]??礦物填料(包括高嶺土、碳酸鈣、滑石粉、二氧化鈦)在造紙領(lǐng)域用量巨大,添加??
?東北林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文???值得一提的是,當(dāng)采用預(yù)先糊化淀粉高濃淀粉(濃度>10%),后加入脂肪酸的方式??制備包合物,再經(jīng)冷凍干燥,對(duì)應(yīng)的脂肪酸結(jié)晶峰也會(huì)消失,研宄人員將其歸因于糊化??后高濃度的淀粉抑制了配體在冷卻或干燥過(guò)程的聚集[52]。??錢(qián)'^?a)°H? ̄ ̄??圖1-6淀粉-硬脂酸鈉酸化處理示意圖及形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)??注:圖形引用自參考文獻(xiàn)[51,53,56]并稍作修改。??在水溶液中,脂肪酸鹽與脂肪酸可通過(guò)酸或堿處理實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的相互轉(zhuǎn)變。但脂肪酸??與淀粉形成包合物后,由于淀粉包合物結(jié)晶的原因,在常溫下堿處理卻不能完全實(shí)現(xiàn)淀??粉-脂肪酸到淀粉-脂肪酸鹽結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。而淀粉-脂肪酸鹽包合物則由于具有良好的水分??散特性,通過(guò)酸處理即可實(shí)現(xiàn)向淀粉-脂肪酸包合物的轉(zhuǎn)變[27,53,541,如圖1-6所示。由此??表明兩種包合物(離子和非離子形式)既有各自的特性又存在關(guān)聯(lián)。淀粉與非極性脂肪??酸或脂肪胺形成的包合物由于具有低水溶性,在水分散體系中,趨向于自聚集形成有序??的結(jié)晶顆粒,而淀粉與極性脂肪酸鹽或脂肪胺鹽酸鹽包合物則不同,在水分散體系下,??呈溶解狀態(tài)。當(dāng)結(jié)合的脂肪酸鹽或脂肪胺鹽酸鹽由于堿或酸處理而轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的脂肪酸??或脂肪胺時(shí),會(huì)發(fā)生不可逆凝膠轉(zhuǎn)變。這種膠體現(xiàn)象在一定程度上和淀粉風(fēng)味分子包合??物類(lèi)似[19,32],可能與包合過(guò)程的動(dòng)力以及配體種類(lèi)有關(guān),但并不僅限這些因素。由于配??體的離子頭部,淀粉被賦予電荷,成為一種“聚電解質(zhì)”。高直鏈玉米淀粉在較低濃度??(3%的淀粉-棕櫚酸鈉包合物)下,pH>6.8時(shí)直鏈淀粉包合物可以保持水溶。由于離??子頭部的靜電排斥作用,溶液中高分子鏈保持伸展?fàn)顟B(tài)
圖1-8具有表面活性的淀粉包合物P1??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚合物超分子體系:設(shè)計(jì)、組裝與功能[J]. 張希,王力彥,徐江飛,陳道勇,史林啟,周永豐,沈志豪. 高分子學(xué)報(bào). 2019(10)
[2]淀粉基生物可降解材料的研究進(jìn)展[J]. 金征宇,王禹,李曉曉,支朝暉,焦青偉. 中國(guó)食品學(xué)報(bào). 2019(05)
[3]紙機(jī)濕部助留助濾劑的研究與應(yīng)用[J]. 孫衍寧,邢效功,石海強(qiáng). 造紙科學(xué)與技術(shù). 2018(05)
[4]高分子的離子效應(yīng)[J]. 張劍,寇然,劉光明. 中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2018(09)
[5]不同類(lèi)別聚丙烯酰胺的作用原理及其助留助濾性能[J]. 朱仕耀,王小英,劉派,賴(lài)明華,林煥濱,黨羿,孫潤(rùn)倉(cāng). 造紙科學(xué)與技術(shù). 2012(04)
[6]陽(yáng)離子淀粉在造紙工業(yè)中的主要用途及其重要作用[J]. 危志斌,張瑞杰. 造紙化學(xué)品. 2012(04)
[7]環(huán)糊精相關(guān)的超分子自組裝最新進(jìn)展[J]. 周冬香,孫濤,鄧維. 有機(jī)化學(xué). 2012(02)
[8]直鏈淀粉包結(jié)絡(luò)合作用[J]. 李本剛,張黎明. 化學(xué)進(jìn)展. 2010(06)
[9]淀粉的不同糊化方法[J]. 黃峻榕,張佩,李宏梁. 食品科技. 2008(09)
[10]淀粉回生研究進(jìn)展(I)回生機(jī)理、回生測(cè)定方法及淀粉種類(lèi)對(duì)回生的影響[J]. 姚遠(yuǎn),丁霄霖,吳加根. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào). 1999(02)
博士論文
[1]淀粉回生及其控制研究[D]. 田耀旗.江南大學(xué) 2011
碩士論文
[1]直鏈淀粉/脂肪酸包結(jié)絡(luò)合物納米顆粒的制備與表征[D]. 劉朋.吉林大學(xué) 2015
本文編號(hào):3554465
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-4將淀粉-脂肪酸包合物包覆于高嶺土顆粒表面的實(shí)驗(yàn)過(guò)程【47]??礦物填料(包括高嶺土、碳酸鈣、滑石粉、二氧化鈦)在造紙領(lǐng)域用量巨大,添加??
?東北林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文???值得一提的是,當(dāng)采用預(yù)先糊化淀粉高濃淀粉(濃度>10%),后加入脂肪酸的方式??制備包合物,再經(jīng)冷凍干燥,對(duì)應(yīng)的脂肪酸結(jié)晶峰也會(huì)消失,研宄人員將其歸因于糊化??后高濃度的淀粉抑制了配體在冷卻或干燥過(guò)程的聚集[52]。??錢(qián)'^?a)°H? ̄ ̄??圖1-6淀粉-硬脂酸鈉酸化處理示意圖及形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)??注:圖形引用自參考文獻(xiàn)[51,53,56]并稍作修改。??在水溶液中,脂肪酸鹽與脂肪酸可通過(guò)酸或堿處理實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的相互轉(zhuǎn)變。但脂肪酸??與淀粉形成包合物后,由于淀粉包合物結(jié)晶的原因,在常溫下堿處理卻不能完全實(shí)現(xiàn)淀??粉-脂肪酸到淀粉-脂肪酸鹽結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。而淀粉-脂肪酸鹽包合物則由于具有良好的水分??散特性,通過(guò)酸處理即可實(shí)現(xiàn)向淀粉-脂肪酸包合物的轉(zhuǎn)變[27,53,541,如圖1-6所示。由此??表明兩種包合物(離子和非離子形式)既有各自的特性又存在關(guān)聯(lián)。淀粉與非極性脂肪??酸或脂肪胺形成的包合物由于具有低水溶性,在水分散體系中,趨向于自聚集形成有序??的結(jié)晶顆粒,而淀粉與極性脂肪酸鹽或脂肪胺鹽酸鹽包合物則不同,在水分散體系下,??呈溶解狀態(tài)。當(dāng)結(jié)合的脂肪酸鹽或脂肪胺鹽酸鹽由于堿或酸處理而轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的脂肪酸??或脂肪胺時(shí),會(huì)發(fā)生不可逆凝膠轉(zhuǎn)變。這種膠體現(xiàn)象在一定程度上和淀粉風(fēng)味分子包合??物類(lèi)似[19,32],可能與包合過(guò)程的動(dòng)力以及配體種類(lèi)有關(guān),但并不僅限這些因素。由于配??體的離子頭部,淀粉被賦予電荷,成為一種“聚電解質(zhì)”。高直鏈玉米淀粉在較低濃度??(3%的淀粉-棕櫚酸鈉包合物)下,pH>6.8時(shí)直鏈淀粉包合物可以保持水溶。由于離??子頭部的靜電排斥作用,溶液中高分子鏈保持伸展?fàn)顟B(tài)
圖1-8具有表面活性的淀粉包合物P1??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚合物超分子體系:設(shè)計(jì)、組裝與功能[J]. 張希,王力彥,徐江飛,陳道勇,史林啟,周永豐,沈志豪. 高分子學(xué)報(bào). 2019(10)
[2]淀粉基生物可降解材料的研究進(jìn)展[J]. 金征宇,王禹,李曉曉,支朝暉,焦青偉. 中國(guó)食品學(xué)報(bào). 2019(05)
[3]紙機(jī)濕部助留助濾劑的研究與應(yīng)用[J]. 孫衍寧,邢效功,石海強(qiáng). 造紙科學(xué)與技術(shù). 2018(05)
[4]高分子的離子效應(yīng)[J]. 張劍,寇然,劉光明. 中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2018(09)
[5]不同類(lèi)別聚丙烯酰胺的作用原理及其助留助濾性能[J]. 朱仕耀,王小英,劉派,賴(lài)明華,林煥濱,黨羿,孫潤(rùn)倉(cāng). 造紙科學(xué)與技術(shù). 2012(04)
[6]陽(yáng)離子淀粉在造紙工業(yè)中的主要用途及其重要作用[J]. 危志斌,張瑞杰. 造紙化學(xué)品. 2012(04)
[7]環(huán)糊精相關(guān)的超分子自組裝最新進(jìn)展[J]. 周冬香,孫濤,鄧維. 有機(jī)化學(xué). 2012(02)
[8]直鏈淀粉包結(jié)絡(luò)合作用[J]. 李本剛,張黎明. 化學(xué)進(jìn)展. 2010(06)
[9]淀粉的不同糊化方法[J]. 黃峻榕,張佩,李宏梁. 食品科技. 2008(09)
[10]淀粉回生研究進(jìn)展(I)回生機(jī)理、回生測(cè)定方法及淀粉種類(lèi)對(duì)回生的影響[J]. 姚遠(yuǎn),丁霄霖,吳加根. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào). 1999(02)
博士論文
[1]淀粉回生及其控制研究[D]. 田耀旗.江南大學(xué) 2011
碩士論文
[1]直鏈淀粉/脂肪酸包結(jié)絡(luò)合物納米顆粒的制備與表征[D]. 劉朋.吉林大學(xué) 2015
本文編號(hào):3554465
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