利用原淀粉颗粒构建超分子胶体类造纸助剂
发布时间：2021-12-28 17:42
淀粉在造纸工业中应用广泛,常借助水解、氧化或衍生化调控其特性,以满足实际应用的需要。淀粉基助剂的工业生产多涉及共价化学反应,伴有副产物生成。在工业可持续发展的进程中,造纸过程“绿色化”已成为必然要求。同时,在淀粉科学与技术领域中,主客体包合为淀粉功能化利用提供了一种有效策略。以超分子科学和淀粉科学为理论先导,以离子型双亲配体的利用为着眼点,仅以玉米原淀粉、离子型双亲配体和水为原料,在无任何副产物生成的条件下,利用热致拆解及主客体包合,探索了超分子胶体的构建规律,并对其作为湿部助剂的效能进行了探究。主要研究设想包括:（1）在加热条件下,原淀粉颗粒在含水体系中发生“去结晶化”和“尺寸缩减与部分拆解”,体系中既有游离大分子,又有大分子组装体,具有显著的多元尺度亲水胶体特征;（2）引入双亲配体后,其疏水尾部自动识别大分子螺旋空腔,借助非共价作用进入腔内,亲水的离子头部则暴露在外且与水发生亲和作用,形成离子型包合物;（3）鉴于原淀粉组分与结构的复杂性,在热致拆解和主客体包合的作用下,分散液具有多元化超分子胶体特征,在造纸湿部体系中具有潜在利用价值。以配体种类及其用量为核心变量,以浊度、溶胀度、溶...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－４将淀粉－脂肪酸包合物包覆于高岭土颗粒表面的实验过程【４７］??矿物填料（包括高岭土、碳酸钙、滑石粉、二氧化钛）在造纸领域用量巨大，添加??
?东北林业大学硕士学位论文???值得一提的是，当采用预先糊化淀粉高浓淀粉（浓度＞１０％），后加入脂肪酸的方式??制备包合物，再经冷冻干燥，对应的脂肪酸结晶峰也会消失，研宄人员将其归因于糊化??后高浓度的淀粉抑制了配体在冷却或干燥过程的聚集［５２］。??錢＇＾?ａ）°Ｈ?￣￣??图１－６淀粉－硬脂酸钠酸化处理示意图及形成的网络结构??注：图形引用自参考文献［５１，５３，５６］并稍作修改。??在水溶液中，脂肪酸盐与脂肪酸可通过酸或碱处理实现结构的相互转变。但脂肪酸??与淀粉形成包合物后，由于淀粉包合物结晶的原因，在常温下碱处理却不能完全实现淀??粉－脂肪酸到淀粉－脂肪酸盐结构的转变。而淀粉－脂肪酸盐包合物则由于具有良好的水分??散特性，通过酸处理即可实现向淀粉－脂肪酸包合物的转变［２７，５３，５４１，如图１－６所示。由此??表明两种包合物（离子和非离子形式）既有各自的特性又存在关联。淀粉与非极性脂肪??酸或脂肪胺形成的包合物由于具有低水溶性，在水分散体系中，趋向于自聚集形成有序??的结晶颗粒，而淀粉与极性脂肪酸盐或脂肪胺盐酸盐包合物则不同，在水分散体系下，??呈溶解状态。当结合的脂肪酸盐或脂肪胺盐酸盐由于碱或酸处理而转化为对应的脂肪酸??或脂肪胺时，会发生不可逆凝胶转变。这种胶体现象在一定程度上和淀粉风味分子包合??物类似［１９，３２］，可能与包合过程的动力以及配体种类有关，但并不仅限这些因素。由于配??体的离子头部，淀粉被赋予电荷，成为一种“聚电解质”。高直链玉米淀粉在较低浓度??（３％的淀粉－棕榈酸钠包合物）下，ｐＨ＞６．８时直链淀粉包合物可以保持水溶。由于离??子头部的静电排斥作用，溶液中高分子链保持伸展状态
图１－８具有表面活性的淀粉包合物Ｐ１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚合物超分子体系：设计、组装与功能[J]. 张希,王力彦,徐江飞,陈道勇,史林启,周永丰,沈志豪. 高分子学报. 2019(10)
[2]淀粉基生物可降解材料的研究进展[J]. 金征宇,王禹,李晓晓,支朝晖,焦青伟. 中国食品学报. 2019(05)
[3]纸机湿部助留助滤剂的研究与应用[J]. 孙衍宁,邢效功,石海强. 造纸科学与技术. 2018(05)
[4]高分子的离子效应[J]. 张剑,寇然,刘光明. 中国科学:化学. 2018(09)
[5]不同类别聚丙烯酰胺的作用原理及其助留助滤性能[J]. 朱仕耀,王小英,刘派,赖明华,林焕滨,党羿,孙润仓. 造纸科学与技术. 2012(04)
[6]阳离子淀粉在造纸工业中的主要用途及其重要作用[J]. 危志斌,张瑞杰. 造纸化学品. 2012(04)
[7]环糊精相关的超分子自组装最新进展[J]. 周冬香,孙涛,邓维. 有机化学. 2012(02)
[8]直链淀粉包结络合作用[J]. 李本刚,张黎明. 化学进展. 2010(06)
[9]淀粉的不同糊化方法[J]. 黄峻榕,张佩,李宏梁. 食品科技. 2008(09)
[10]淀粉回生研究进展（I）回生机理、回生测定方法及淀粉种类对回生的影响[J]. 姚远,丁霄霖,吴加根. 中国粮油学报. 1999(02)
博士论文
[1]淀粉回生及其控制研究[D]. 田耀旗.江南大学 2011
硕士论文
[1]直链淀粉/脂肪酸包结络合物纳米颗粒的制备与表征[D]. 刘朋.吉林大学 2015
本文编号：3554465
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－４将淀粉－脂肪酸包合物包覆于高岭土颗粒表面的实验过程【４７］??矿物填料（包括高岭土、碳酸钙、滑石粉、二氧化钛）在造纸领域用量巨大，添加??
?东北林业大学硕士学位论文???值得一提的是，当采用预先糊化淀粉高浓淀粉（浓度＞１０％），后加入脂肪酸的方式??制备包合物，再经冷冻干燥，对应的脂肪酸结晶峰也会消失，研宄人员将其归因于糊化??后高浓度的淀粉抑制了配体在冷却或干燥过程的聚集［５２］。??錢＇＾?ａ）°Ｈ?￣￣??图１－６淀粉－硬脂酸钠酸化处理示意图及形成的网络结构??注：图形引用自参考文献［５１，５３，５６］并稍作修改。??在水溶液中，脂肪酸盐与脂肪酸可通过酸或碱处理实现结构的相互转变。但脂肪酸??与淀粉形成包合物后，由于淀粉包合物结晶的原因，在常温下碱处理却不能完全实现淀??粉－脂肪酸到淀粉－脂肪酸盐结构的转变。而淀粉－脂肪酸盐包合物则由于具有良好的水分??散特性，通过酸处理即可实现向淀粉－脂肪酸包合物的转变［２７，５３，５４１，如图１－６所示。由此??表明两种包合物（离子和非离子形式）既有各自的特性又存在关联。淀粉与非极性脂肪??酸或脂肪胺形成的包合物由于具有低水溶性，在水分散体系中，趋向于自聚集形成有序??的结晶颗粒，而淀粉与极性脂肪酸盐或脂肪胺盐酸盐包合物则不同，在水分散体系下，??呈溶解状态。当结合的脂肪酸盐或脂肪胺盐酸盐由于碱或酸处理而转化为对应的脂肪酸??或脂肪胺时，会发生不可逆凝胶转变。这种胶体现象在一定程度上和淀粉风味分子包合??物类似［１９，３２］，可能与包合过程的动力以及配体种类有关，但并不仅限这些因素。由于配??体的离子头部，淀粉被赋予电荷，成为一种“聚电解质”。高直链玉米淀粉在较低浓度??（３％的淀粉－棕榈酸钠包合物）下，ｐＨ＞６．８时直链淀粉包合物可以保持水溶。由于离??子头部的静电排斥作用，溶液中高分子链保持伸展状态
图１－８具有表面活性的淀粉包合物Ｐ１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚合物超分子体系：设计、组装与功能[J]. 张希,王力彦,徐江飞,陈道勇,史林启,周永丰,沈志豪. 高分子学报. 2019(10)
[2]淀粉基生物可降解材料的研究进展[J]. 金征宇,王禹,李晓晓,支朝晖,焦青伟. 中国食品学报. 2019(05)
[3]纸机湿部助留助滤剂的研究与应用[J]. 孙衍宁,邢效功,石海强. 造纸科学与技术. 2018(05)
[4]高分子的离子效应[J]. 张剑,寇然,刘光明. 中国科学:化学. 2018(09)
[5]不同类别聚丙烯酰胺的作用原理及其助留助滤性能[J]. 朱仕耀,王小英,刘派,赖明华,林焕滨,党羿,孙润仓. 造纸科学与技术. 2012(04)
[6]阳离子淀粉在造纸工业中的主要用途及其重要作用[J]. 危志斌,张瑞杰. 造纸化学品. 2012(04)
[7]环糊精相关的超分子自组装最新进展[J]. 周冬香,孙涛,邓维. 有机化学. 2012(02)
[8]直链淀粉包结络合作用[J]. 李本刚,张黎明. 化学进展. 2010(06)
[9]淀粉的不同糊化方法[J]. 黄峻榕,张佩,李宏梁. 食品科技. 2008(09)
[10]淀粉回生研究进展（I）回生机理、回生测定方法及淀粉种类对回生的影响[J]. 姚远,丁霄霖,吴加根. 中国粮油学报. 1999(02)
博士论文
[1]淀粉回生及其控制研究[D]. 田耀旗.江南大学 2011
硕士论文
[1]直链淀粉/脂肪酸包结络合物纳米颗粒的制备与表征[D]. 刘朋.吉林大学 2015
本文编号：3554465
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