氧化淀粉粘合剂的研究进展.doc

氧化淀粉胶粘剂的研究进展摘要：对淀粉氧化工艺以及氧化淀粉改性工艺进行；r详细的探讨，对淀粉改性产物应川于各 个行业中的应用情况进行了介绍，并提山了 一些建议关键字：氧化;改性;淀粉胶粘剂Research progress of oxidized starch adhesiveAbstract： The starch oxidation process and oxidation starch modification process are discussed in detail, the application of the modified products of starch used in each industry are introduced，and some suggestions are put forward.Key Words: Key Words: thiourea，lanthanide metal，bifunction, asymmetric catalysis前言淀粉是一种來源广泛、价格低廉，可生物降解的天然高分子化合物，为半结 晶颗粒状聚合物具冇较好的粘接性、成膜性。

氧化淀粉属化学变性，是含冇羧 基和醛基结构的分子质量大小不等的变性淀粉11］虽然有许多试剂都能氧化淀 粉，但在工业生产中最常用的是碱性次氯酸盐迄今为止，实际生产中己采用了 下列氧化剂如:过碘酸盐、重铬酸盐、高锰酸盐、过硫酸盐、次氯酸盐和过氧化 氢等［2］来氧化淀粉随着淀粉应用领域的不断扩展，以及绿色化学工业的发展， 人们把更多的S光投向淀粉深加工、高附加值化1淀粉氧化方法研宄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 剂的作用不，淀粉分子中较活泼的羟基被有限地氧化为醛基、酮棊、羧基，分子中 的官键部分发生断裂，这样使淀粉分子的官能闭发生变化，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 响氧化程序的控制;不应发霉，不能含水量过大通常使用的商品淀粉为纯G色无 定形粉末，细度过100 0，水份小于14%0前使用的氧化剂主要冇双氧水，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(h2o2)王彦斌，苏琼［3］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40min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"C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60e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%)0硫酸=1000506(重量比), 反应温度60C,时间3h白树林，段梦林［4］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(如中皮纸)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、邮票标鉴、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%H2O2,硫 酸亚铁(FeSO4#7H2O),丙烯酰胺,催化剂，引发剂(过二硫酸铵)和增塑剂原料配比 0氧化淀粉0丙烯酷胺0引发剂0增塑剂0催化剂(接 枝)=100010〜5000.1 %〜2%010〜5000.01〜0.5。

荷兰马铃薯及衍生产品合作销售生 产阿韦W公司W针对氧化淀粉催化剂氧化吋间长(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〜lOOOppm,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 荷兰瓦赫宁恩农业技术研究所|6|通过用过氧化氢和催化剂特别是有机酸和其酸 酣进行处理，也可以用磷酸，可以低成木、快速和无废物流地使淀粉和其它碳水化 合物的粘度得以降低，催化剂用量为0.5%〜2%(mm)在碳水化合物、过氧化氢和 催化剂接触之后，如果需要的话，该物质在低于60C的温度下进行预干燥:然后将 干燥后的物质在80〜14(TC的温度卜进行处理使用这种催化工艺被降低的淀粉 粘度很稳定1.2高锰酸钾(KMnO4)王彦斌，苏琼［7］用高锰酸钾复合氧化剂制备的氧化淀粉的工艺为:向反应器内 加入淀粉50kg，水90kg，开动搅拌，将物料搅拌均匀，直至呈均匀的乳化液为止，通电 加热升温，控制反应温度为5C加入淀粉量1%的硫酸亚铁和0.5%的FeCl3,作为催 化剂与高锰酸钾于55〜60C下反应2〜3h,待溶液呈乳白色时，氧化反应结束，向反应 液中加入50kg的水，在55C下搅拌均匀，再加入配制好的30%NaOH进行糊化 20min，得到稳定的流动性的液体，将溶有硼砂，磷酸三丁酶的15kg膨润土，0.5kg的 羧乙基纤维素的50kg水溶液加入反应器内，于55"C卜*充分搅拌均匀，得黄色的粘 稠淀粉胶，加入3%的尿醛树脂胶进行改性得改性淀粉胶。

邓波，汤洪敏以KMnO4 为氧化剂和反应指示剂，硼砂作为增粘剂，以尿醛缩合物为催干剂冷制制成的淀粉 粘合剂，工艺简单，不需加热设备，产品质量稳定，可以保存较长时间加入硼砂可提 高交联度，使初粘度增高，瓦愣纸板不跑边;加入尿醛缩合物可提高干燥速度，防止 胶液向纸背面渗透而影响纸箱质量合成过程为:a.预处理:将玉米淀粉放入反应 桶中，加入水搅匀，再于搅拌下慢慢加入的NaOH溶液，使反应混合物的pH值在 10〜11范围每隔20min而左右搅拌一次，每次搅拌2min左右，lh后用双层纱布过 滤静置沉淀，除去上层水备用;b.氧化:向预处理过的淀粉中加入清水，搅匀，于搅拌 下慢慢加入浓硫酸与水配成的溶液，充分搅匀后，再加入高锰酸钾与水配成的溶液, 充分搅拌后，放置一天（热天时间短些，冷天时间长些），其间搅拌数次，直至淀粉转 变为白色，然后虹吸除上层水;c.漂洗:向氧化后的淀粉中加入水，搅拌，静置，虹吸除 去上层水再加水搅拌均匀，静置，虹吸除去上层水;d.糊化向漂洗后的氧化淀粉中 加入清水后，再于搅拌下慢慢加入硫化钠与水配成的溶液，加完后，搅拌均匀，放置 30min（每隔lOmin搅拌1次）然后再于搅拌下慢慢加入烧碱与水配成的熔液，加 完后，充分搅拌均匀。

如果泡沫过多，可适量加入磷酸三丁酯消泡（用量过多时，产品 粘度降低#.络合:将硼砂用热水溶解配成的溶液于搅拌下慢慢加入到糊化物中， 加完后再搅拌10min;f.改性:将尿素与甲醛混合，于通风良好处加热至90C放冷至 室温后，于搅拌下加入到络合后的糊化物中，加完后充分搅拌均匀;g.调水比:根据 瓦愣纸板机的实际转速要求，要调节淀粉胶的稠度，转速高时，胶液应稀一些，否则 会发生甩胶现象季节对水比也有影响，冬天水比偏高，夏天水比偏低一般來说， 淀粉与胶液的总重量比为107〜108王彦斌，苏琼|7］通过对各类氧化剂特点、反 应条件、产品性能、经济效益的综合评价，采用KMnO4氧化剂在酸性条件下热法 氧化，时间最短，反应易控制，氧化剂用量少，成本较低，产品性能满足涂料成膜物质 的基本要求至于稳定性可通过氧化剂浓度、pH值、反应温度、时间调节;胶液 颜色亦可通过锰的存在形式控制程存归等人［8］用玉米淀粉为原料，通过高锰酸 钾諷化制成氧化淀粉，配以脲醛树脂、催化剂、催干剂、防腐剂等，采用了热制氧 化、磷酸酯化与高分子单体接枝共聚法相结合的独特方法，有效地解决了淀粉稳 定性差、贮存期短的问题，研制出用于沉愣纸板具有快干性特点的高稳定型氧化 淀粉胶粘剂。

邹丽霞等人［9］将玉米淀粉在60〜65C用高锰酸钾氧化制得乳白色氧 化淀粉，用乙二醛、氯化镁进行交联制得胶状粘稠液体，制得的交联氧化淀粉粘合 剂的耐水性和干燥速度比普通氧化淀粉粘合剂好2氧化淀粉改性进展2.1在食品行业中的应用改性淀粉由于耐热、耐酸，具有较好的粘着性、稳定性、凝胶性和淀粉糊 的透明度，可以较好地弥补和改善普通淀粉的不足，在食品行业有着广泛的用途 交联淀粉能延缓淀粉的凝沉作用，能抵抗冻融，抗剪切能力增强，用于方便食品 的生产，如方便米、面、速冻食品等低交联度的淀粉可在水果馅饼中用作填充 料，加入罐头中可使其耐灭菌处理酸法变性淀粉则大大提高了淀粉的凝胶性， 用于果冻、夹心饼、软糖的生产淀粉衍生物醋酸淀粉酯在食品工业中用作耐酸 粘合剂王玉田等人［1()］将玉米改性淀粉与玉米普通淀粉在灌肠制品中的应用效 果进行了比较结果表明：添加了改性淀粉的产品在弹性、滋味、气味和组织 状态及贮藏性方面，明显优于玉米普通淀粉，并具有较高的成品率和经济效益 2.2在铸造工业中的应用淀粉的分解产物糊精可在翻砂制膜时用作粘结料；淀粉衍生物顺丁烯二酸酯 淀粉由于有较低的糊化温度和较好的保水性，可以在铸造砂型中使用。

2.3在废水处理中的应用改性淀粉作为一种很有发展前途的新型水处理剂，己经得到越来越多的重 视无论是作为絮凝剂、助凝剂还是高效吸附剂，改性淀粉都显示出优异的性 能其中酯化淀粉、醚化淀粉和接枝淀粉更多地应用在混凝和污泥脱水的工艺中, 尽管作为絮凝剂直接投加于天然原水中效果并不佳，但作为助凝剂与聚合氯化铝 配合使用，它们在处理低温低浊水方面体现了很好的助凝性能而环糊精则多用于对水中有机杂质的吸附去除之中3展望淀粉胶黏剂是真正的环保型胶黏剂，对人体无危害，对环境无污染，并且成 本低，原料可持续再生，具有很好的发展前景但淀粉本身的亲水性凝沉性和可 降解性制约了淀粉基胶黏剂的广泛应用，因此，如何提高淀粉胶的稳定性耐水性 防霉胶膜强度，是今后对淀粉胶研宄的重点，改性淀粉胶黏剂和多成分复合是 胶黏剂工业的发展主流氧化淀粉经过物理和化学改性，黏合剂的初黏力干燥速 度稳定性等都较普通淀粉黏合剂有丫明显的改善，但应用性能还有待于进一步提 高随着淀粉胶黏剂研宄的深入，各种新的改性方法和制备工艺将会不断涌现， 品种和性能将会不断增加和提高，氧化淀粉胶黏剂的应用范围也会得到不断地扩 展参考文献：[1 ]李伟，唐世华，宋立彬.次氯酸钠冷法研制玉米淀粉粘合剂[J ].天中学 刊，2000，15 (2):32-34.[2 ]杨铭铎，曲敏，李远瑞.氧化淀粉的研究进展[J ].黑龙江商学院学报(自然 科学版),2000,16 (4):1 -6.[3] 王彦斌，苏琼.双氧水氧化淀粉的机理初探[J].西南民族学院学报(自然科 学版)，1997,23(3):278-280.[4] 白树林，段梦林.用氧化淀粉、丙烯酰胺生产再湿性胶粘剂的研究[J].化学 与粘合，1999,(3):151-152.[5] 荷兰瓦赫宁恩农业技术研宂所.氧化淀粉的方法 [P] .CN1328572A,1999-11-26.|6]邓波，汤洪敏.KMnO4氧化法冷制淀粉粘合剂U1.精细化 工，1998,15(3):61-63.[7] 王彦斌，苏琼.玉米淀粉高锰酸钾氧化法的探讨玉米淀粉氧化方法及高效 催化剂表征研宂[J].西北民族学院学报(自然科学版)，1999,20(2):37-40.[8] 程存归，孔黎春，夏根基，刘志元.高稳定氧化淀粉胶粘剂的研宄[J].胶 粘剂，2000,10(4):26-27.[9] 邹。