1. 研究目的与意义
淀粉是绿色植物进行光合作用的最终产物,是由生物合成的最丰富的可再生资源,是取之不尽,用之不竭的廉价有机原料。目前淀粉及淀粉化学品已广泛用于造纸工业、纺织工业、石油工业、食品等众多领域。
变性淀粉在造纸行业中占据着重要的地位,它可用于造纸湿部的添加,明显提高细小纤维、填料的留着率;可用于纸张的表面施胶,增强纸张平滑度及表面强度;可用于涂布纸作胶黏剂,改善印刷适性;也可用作纸制品的粘合剂。
氧化淀粉是目前用量最大,用途最广的一类变性淀粉。由于它与原淀粉相比,色浅、糊化温度低、流动性好、糊液粘度低且稳定性高、透明度高、成膜性能好、胶粘力强且价格便宜,广受造纸行业欢迎。
2. 国内外研究现状分析
早在1829年,LieBig首先发表了淀粉与氧及次氯酸钠反应的文章。1892年,Hermite得到淀粉溶解在含氯离子电解质专利,溶液受电流作用后,可降低淀粉粘度。1995年,deNooy等首次报道了多糖的TEMPO氧化过程,他们采用TEMPO/NaBr/NaClO体系对多糖中的水溶性多糖如马铃薯淀粉、淀粉糊精和支链淀粉的氧化进行了研究。2005年,YaJane Wang和Linfeng Wang研究了不同有效率含量的次氯酸钠对普通玉米淀粉和蜡质玉米淀粉氧化的影响,认为次氯酸钠氧化玉米淀粉比蜡质玉米淀粉可以得到更高的羧基含量。
陈新华以次氯酸钠为氧化剂制备氧化淀粉,以羧基含量为重要指标,通过正交试验分析,确定氧化反应的最佳工艺为:反应时间为4h,反应温度为45℃,PH值为9,次氯酸钠用量为15ml。曾洁等采用α淀粉酶对次氯酸钠氧化淀粉进行酶解,发现玉米淀粉经酶解后透光率增加,凝沉性减弱,抗老化性增加,耐酸性增强。邹健、刘亚伟以α淀粉酶用量、水解温度、水解时间作为三个因素,确定最佳工艺参数为:酶用量115U/g,水解温度95℃,水解时间49min。曹晶晶以玉米淀粉为原料,以TEMPO和NaBr为催化剂、NaClO为氧化剂对玉米淀粉进行氧化改性,确定玉米淀粉最佳氧化条件为:氧化剂用量35%(基于干淀粉),PH值10.5反应时间2.5h,温度0℃。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
1、tempo氧化改性淀粉性质的研究;
2、改性淀粉粘度变化与羧基含量关系;
4. 研究创新点
近十年来,以2,2,6,6四甲基1哌啶氧基(tempo)/nabr/naclo为代表的亚硝酰自由基选择性氧化体系,因其高选择性和高效性而备受关注。
东华大学孙宾等系统研究了tempo/nabr/naclo体系对纤维素的选择性氧化,制备了可吸收氧化纤维素止血材料。
而本文采用tempo/nabr/naclo体系对玉米淀粉选择性氧化,研究其性质变化。
