高取代度阳离子淀粉的性能要点
半干法制备高取代度阳离子淀粉及表征
半干法制备高取代度阳离子淀粉及表征
高取代度阳离子淀粉是一种广泛应用于食品、纤维、粘合剂、药物等制备过程中的重要原料，但由于其复杂，制备过程相对比较困难。
本文首先通过半干法制备高取代度阳离子淀粉，然后利用各种物理分析技术对其进行表征，以更加客观的方式来评估高取代度阳离子淀粉的性质。
一、半干法制备高取代度阳离子淀粉
半干法制备高取代度阳离子淀粉的步骤主要包括：（1）50~70摄氏度将粗面积阳离子淀粉煮溶于水中，洗反；（2）将质子交换催化剂物相平衡剂加入煮溶液；（3）混合控制到湿度处于50~60%；（4）将平衡混合物在室温干燥，使其发生取代反应；（5）细化碾磨；（6）将反应体系热处理，使其具有足够可溶性。
二、表征分析
（1）透射电子显微镜（TEM）
可以观察淀粉颗粒的形貌和直径，以及取代剂的分布，细致地观察淀粉结构，从而进一步评价取代度。
（2）X射线衍射仪（XRD）
可以测定淀粉晶体结构及其变化程度，为精确评价取代度提供依据。
（3）表面活性剂聚合微球法
可以根据淀粉表面构型转变，有效地评价淀粉的取代度。
（4）热重分析
用于评价取代物定量，处理取代性物动力学问题，可有效评估取代度。
（5）二氧化碳挥发仪
可以研究取代后的淀粉的水解反应性，从而评估取代度。
总之，通过半干法制备高取代度阳离子淀粉，并利用上述各类物理测
试技术进行表征，可以更加准确有效地评估高取代度阳离子淀粉的性质。
eta阳离子淀粉
Eta阳离子淀粉
Eta阳离子淀粉（Eta-Potato Starch）是一种经过化学改性得到的变性淀粉。
它通过将阳离子基团引入淀粉分子中，使其具有独特的理化性质和应用性能。
阳离子淀粉在纺织、造纸、食品、医药、化妆品等多个领域具有广泛的应用。
Eta阳离子淀粉的主要特性和用途包括：
1. 絮凝性：Eta阳离子淀粉具有一定的絮凝作用，可应用于废水处理、污泥脱水等领域。
2. 增稠性：Eta阳离子淀粉具有较高的黏度稳定性，适用于各种环境，可作为增稠剂、悬浮剂和稳定剂应用于食品、造纸、涂料等行业。
3. 成膜性：Eta阳离子淀粉可以通过形成薄膜来改善产品的性能。
在食品工业中，可用于制作可降解包装材料；在造纸工业中，可用于提高纸张的强度和质量。
4. 抗渗性：Eta阳离子淀粉具有较低的渗滤性，可用于纸张和纺织品的抗渗处理，提高产品的抗水性能。
5. 纺织应用：Eta阳离子淀粉可用于纺织品的上浆剂、印花浆料等，可以提高纺织品的耐磨性、抗皱性和手感。
6. 药物载体：由于Eta阳离子淀粉具有生物相容性和可控释性，可以作为药物载体，提高药物的疗效和安全性。
阳离子淀粉的改性程度、黏度、颗粒大小等性能可根据实际应用需求进行调整。
在实际使用中，需要根据具体应用场景选择合适的
Eta阳离子淀粉产品。
高取代度阳离子淀粉的制备及其乳化AKD性能研究
泛 地应用于 造纸湿部作 助 留 、 助滤 、 增强 剂一 。
ＡＫ 作 为 目前 造 纸 工 业 使 用 最 为 广 泛 题 。为 了克服 传 统 阳离 存
子 淀 粉 型 ＡＫＤ 乳 液 的 缺 点 ， 者 研 究 了 高 取 代 度 作
文 章 编 号 ： ７ — ８ （ ０ ０） ２Ｏ ６ 一５ １ ３ １ ９ ２ １ ０ 一 ｌ ７Ｏ ６ ６
高 取代 度 阳离 子淀 粉的制 备 及 其 乳 化 ＡＫＤ性 能研 究
陈 夫 山 ， 王 尚玲 ， 王 松 林
（ 岛科技 大学 化工 学院 ， 东 青 岛 ２６４ ） 青 山 ６ ０ ２ 摘 要 ：传 统 烷 基 烯 酮使 用 阳 离子 淀 粉 作 为 乳 化 剂 和 稳 定 剂 ， 在 纤 维 上 留 着 低 、 纤 维 反 应 较 慢 存 与 和 施 胶 熟 化 时 间 长 等 缺 点 。 作 者研 究 了 高 取 代 度 阳 离 子 木 薯 淀 粉 的 制 备 工 艺 、 ＡＫＤ 乳 液 的 乳 化 工 艺和 施 胶 性 能 。 结 果 表 明 ， 木 薯 淀 粉 为 原 料 和 ３氯一一 丙基 三 甲基 氯 化 铵 为 醚 化 剂制 备 的 淀 以 一 ２羟 粉 阳 电 荷 密度 为 ０ ５ ． ｑ ｇ 取 代 度 大 于 ０ １ 阳 离子 淀 粉 ， ＡＫＤ蜡 粉 具 有 良好 乳 化 稳 定 ． ～３ ５ｍｅ ／ ， ． 的 对
机 胺类化合 物 ． 与淀 粉 分子 中 的羟基进 行 醚化 反 应
而 生 成 的一 种 含 有 氨 基 。 在 氮 原 子 上 带 有 正 电 荷 并
的淀粉醚衍 生物 。阳离子 淀 粉 由于其 带 有正 电荷 ，
与 带 负 电 荷 的 细 小 纤 维 、 料 能 紧 密 结 合 。 而 广 填 因
造纸用阳离子淀粉
造纸用阳离子淀粉
1.概述
阳离子淀粉是一种重要的纸面施胶剂,主要用于中性纸和一些阳离子湿强纸的生产。
它能够赋予纸张良好的抗裂、耐折叠和透气性能,同时提高纸张的耐水解性能和纸张的尺寸稳定性。
2.制备方法
阳离子淀粉通常由天然淀粉与含有季铵盐基团的反应物在碱性条件下发生醚化反应制得。
常见的醚化反应物有三甲基氯化铵、2,3-环氧丙基三甲铵氯化物、乙二醛二甲醚和对甲苯磺酸氯等。
3.性能特点
阳离子淀粉因含有阳离子基团而带正电荷,能够与纤维上负电荷相互吸引,从而牢固地附着在纤维表面。
这种键合作用赋予了纸张优良的抗裂和耐折叠性能。
同时,阳离子淀粉分子的疏水基团也有利于提高纸张的尺寸稳定性和耐水解性。
4.应用领域
阳离子淀粉主要应用于中性纸和阳离子湿强纸的生产,如办公用纸、书写纸、复印纸等。
在这些纸种中,阳离子淀粉既能起到干强增强剂的作用,又能提高纸张的尺寸稳定性和耐水解性,满足纸张的综合性能要求。
阳离子淀粉作为一种重要的纸面施胶剂,在造纸工业中扮演着不可或
缺的角色,其性能优异且应用广泛。
干法变性淀粉高粘高取代度阳离子探微
干法变性淀粉高粘高取代度阳离子探微国内外变性淀粉生产方法众多，常见的方法有干法、湿法、挤压法、滚筒干燥法等。
比较而言，干法生产变性淀粉具有反应均匀、生产控制容易、产品质量稳定、用水少、减少环境污染等优点，缺点是生产反应时间长、反应转化率低、生产质量和湿法相比还有些差距、收率低，还有产生过程易生产粉尘对环境的影响等。
目前我国干法变性淀粉生产的现状是：间歇性生产、规模小、品种单一、产品质量波动大、产品推广应用面窄。
随着微波技术的介入，给干法变性淀粉生产带来重要发展机遇。
微波技术在干法变性淀粉阳离子生产中的应用，不仅提升了反应速率，也大大改善了工作环境，降低了生产成本。
1 传统的干法阳离子生产流程及缺点1.1 生产流程干法生产变性淀粉技术已经大面积应用于我国变性淀粉的生产，也曾给变性淀粉生产带来技术革命。
传统干法变性淀粉阳离子生产流程有自身特点，其主要构成环节和操作顺序是这样的：原料经过人工→输送系统→反应器混合→储存静止反应20个小时以上→二次投到混合器中和→热风系统气流烘干→冷风系统冷却→过筛→包装成品。
1.2 存在缺点1.2.1 间歇性生产。
由于静止反应，分子由基态到激活态，到完全结合，一般都要在20个小时以上，难以进行连续生产。
不能实现连续生产，意味着生产资源的巨大浪费，生产效率低下，不符合现代企业发展经营要求。
1.2.2 生产设备单一。
传统干法变性淀粉生产，只能进行单一品种的操作，设备也单一，不仅生产量难以保证，也没有品种优势，难以形成市场优势。
1.2.3 能源消耗高。
传统干法变性淀粉生产时，由于操作工艺的问题，导致生产过程中变性淀粉反应时间长，反应效率也比较低，一般都在80%以下。
这也造成资源的浪费，企业经营效率低。
1.2.4 粉尘大。
生产过程两次投料，增加劳动强度，增大现场粉尘产生的频率。
2 微波技术对干法变性淀粉生产的作用原理2.1 微波的工作原理及作用微波是指一种超高频电磁波，其频率一般在300MHz～300GHz、波长在1～1000mm范围内。
阳离子淀粉
阳离子淀粉第一篇：阳离子淀粉阳离子淀粉取代度的测定阳离子淀粉取代度常用凯氏定氮法测定，比较费时。
近来开发出氨敏电极电位滴定法，省去蒸馏、滴定等步骤，方法简便快速。
（一）凯氏定氮法样品用蒸馏水洗去未反应的阳离子醚化剂，烘干后按测定淀粉中蛋白质的方法进行测定。
结果计算：式中 V1——滴定样品时消耗0.05mol／L H2SO4标准溶液的体积（ml）V。
——空白试验消耗0.05mol／L H2SO4标准溶液的体积（ml）c——硫酸标准溶液的浓度（mol／L）m——称取样品的质量（g）wH2O——样品的水分（％）wN——阳离子淀粉的含氮量（％）式中 wN。
——原淀粉中蛋白氮含量 11.57； 13.44——为换算系数注：该公式为季铵盐作醚化剂时的取代度，如为其他阳离子醚化剂，则式中 M——为阳离子醚化剂摩尔质量（g／mol）（二）电位滴定法 1．仪器与试剂凯氏烧瓶、容量瓶、数字式离子计、氨敏电极。
氯化铵标准溶液：精确称取经105℃烘干的NH4Cl 5.3490g，配成0.1000mol／L标准溶液。
氨敏电极内充液： 0.lmol／L NaCl和 0.01mol／L NH4Cl的混合液。
缓冲溶液：0.2mol／L NaCl或0.lmol／L KNO3。
10mol／L NaOH。
2．操作步骤称取1.0g试样（精确至士0．0001g），于250ml凯氏烧瓶中，加极少量硒粉（约0.1g）、10ml浓硫酸，然后置于电炉上消化至无色透明，冷却后用蒸馏水定容至250ml。
精确吸取该溶液10ml于150ml烧杯中，加37ml蒸馏水，插入处理好的氨敏电极，再加3ml 10mol／L NaOH溶液，电磁搅拌下测量其平衡电位E1。
再加0.5mlNH4Cl标准溶液，测量其平衡电位E2。
最后添加55.5ml缓冲液，测量其平衡电位E3。
3.结果计算按下式算出试样中氨的浓度cx（mol／L）式中cs ——标准NH4Cl溶液浓度（mol／L）Vs——加入标准NH4Cl溶液体积（ml）Vx——测定液的总体积（ml）ΔE——添加标准溶液前后的电位差（E2－E1）（V）ΔE’——添加缓冲液前后的电位差（E3－E2）（V）试样中有机氮含量为：式中wN——试样的有机氮含量（％）14—氮的摩尔质量（g／mol）m——试样质量（g）f——稀释倍数式中 ms——取代基质量（g）Mr——取代基相对分子质量第二篇：淀粉及用途淀粉及其用途淀粉是葡萄糖的高聚体，在餐饮业又称芡粉。
阳离子淀粉粘度和取代度的影响因素探索
胺类化合物与淀粉分子的羧基起醚化反应生成具 有氨基的醚衍生物，其氮原子上带有正电荷，得到的醚 衍生物具有许多原淀粉所不具备的性质，有与带负电荷 物质相吸的趋向，称为阳离子淀粉。它是一类很重要的 淀粉衍生物，阳离子淀粉主要有两种，一种是淀粉叔氨 基烷基醚；另一种是季铵淀粉醚。由于阳离子淀粉对带 阴电荷物质的亲和性，使淀粉性质大大改变，如糊化温 度大大降低、糊液稳定性增加等，克服了原淀粉的凝沉 作用，使效果大大提高，广泛应用于造纸、纺织、食品、 油田、铸造、农业和石油化工等领域¨４１。阳离子淀粉 的合成１９３０年前后已有报道，１９５２年才见到它有实用 价值的报道，１９５５年开始了规模生产，１９５７年Ｇａｌｄｗａｌｌ 及Ｗｕｒｂｏｒ；ｇ发表了商品阳离子淀粉的第一个专利，其后 数量和品种迅速增长。 在造纸工业中，由于纤维、填料、松香胶都带有负电 荷，阳离子淀粉能与这些物质发生相互吸附，其自身留 着率高，淀粉自身羟基和阳离子接触面积增大，结合力 增加，从而起增强作用。阳离子淀粉中和浆料中的负电 荷，使浆料中微粒表面ｚｅｔａ电位接近等电点，使填料和 细小纤维的留着率达到最大，同时有助滤作用。所以阳 离子淀粉越来越广泛的被用做造纸湿部添加剂。 现市场上阳离子淀粉和木薯原淀粉的差价比较大。 木薯淀粉一方面属非粮食资源，另一方面湿法合成阳离 子淀粉具有占地面积小、设备简单、胶化温度低、糊液 透明性好、产品稳定、废水排放量小、不需干燥、易于包 装等优点，有利于降低成本。提高生产效益。在造纸领 域很受欢迎。为更好地服务生产，现对湿法合成阳离子 淀粉的工艺进行探索，对可能影响阳离子淀粉粘度和取 代度的几个因素进行了对比，并首次采用加入焦亚硫酸 钠的工艺降低淀粉粘度、增加取代度。并且能有效地增
１ １．３５—１１．４５：
（４）保温４３—４３．５℃，在保温过程中ｐＨ≥１０．５， 取代度达到要求即可停止反应。 １．２阳离子淀粉的检测 （１）抽滤。取一定反应时间的淀粉液用盐酸调ｐＨ 值到６．５—７．０，抽滤三遍得到滤饼； （２）粘度的检测。取滤饼配制浓度为２．８Ｂｅ’，放 入粘度杯中，搅拌元结块升温９２℃，保温１５ ｍｉｎ，测量粘 度： （３）取代度的测定。
干法制备高取代度阳离子淀粉的研究(1)
Ξ 收稿日期 :1999 - 09 - 06 基金项目 :国家自然科学基金资助项目 (29776009)
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t/ ℃ 80 95 110 95 110 80 110 80 95
1. 522 1. 445 1. 443 0. 079
DS
0. 425 0. 470 0. 446 0. 486 0. 508 0. 554 0. 489 0. 543 0. 489
RE/ %
63. 6 70. 4 66. 8 72. 8 76. 0 82. 9 73. 2 81. 3 73. 2
作者采用干法制备了取代度为 0156 的高取代 度季铵型阳离子淀粉 。通过正交实验 ,考察了反应 温度 、反应时间和氢氧化钠用量等因素对产物取代 度和反应效率的影响 ,并确定了最佳反应条件 。
在碱催化剂存在下 ,淀粉与 N2(2 ,32环氧丙基) 三甲基氯化铵 (以下简称 GTA) 的反应过程如下 :
2. 1 反应体系水的质量分数的确定 其他条件相同 (反应温度 90 ℃,反TA 3 g) ,反应体系中水 的质量分数不同时 ,制备的季铵型阳离子淀粉的反 应效率 (RE) 和取代度 (DS) ,见表 1 。
表 1 反应体系水的质量分数对反应结果的影响
·168 ·
精 细 化 工 FINE CHEMIC AL S 第 17 卷
甲胺 2316 g (014 mol) ,常温下搅拌反应 4 h ,然后过 滤 、丙酮洗涤 、真空干燥 ,得白色固体产品 5815 g , GTA 的收率为 97 %。 1. 3 季铵型阳离子淀粉的制备
高取代度阳离子变性淀粉絮凝剂制备与应用
高取代度阳离子变性淀粉絮凝剂制备与应用近年来，为了满足改进产品性能和应对产品技术变化的需要，高取代度阳离子变性淀粉絮凝剂受到了越来越多的关注。
高取代度阳离子变性淀粉絮凝剂具有良好的悬浮性和凝胶稳定性，在粘度、透明度、稳定性等性能方面具有明显优势，因此在饮料、食品粘度剂、化妆品、药物输送等领域得到了广泛的应用。
由于高取代度阳离子变性淀粉絮凝剂具有多种重要性能，因此它的制备技术十分复杂。
研究表明，采用水解反应和改性淀粉制备高取代度阳离子变性淀粉絮凝剂时，把水湿热加热到一定温度，然后用有机溶剂添加变性剂，以促使改性淀粉水解成改性高取代度阳离子变性淀粉絮凝剂。
此外，还可以采用改性淀粉和聚合物共聚的方式，将絮凝剂与改性淀粉共同改性，从而制备出具有更好性能的高取代度阳离子变性淀粉絮凝剂。
高取代度阳离子变性淀粉絮凝剂具有丰富的应用价值。
在食品工业中，它可以作为粘度调节剂、混合剂和稳定剂，可以用来改善食品的口感、质地和稳定性；在化妆品行业，它可以用作调节剂、稳定剂、乳化剂和去污剂，从而有效改善化妆品的性能；在药物行业，它可以用作载体给药剂，可以用来治疗多种疾病。
因此，高取代度阳离子变性淀粉絮凝剂具有广阔的应用前景，具有重要的现实意义。
研究者们需要进一步研究高取代度阳离子变性淀粉絮凝剂的制备方法，丰富高取代度阳离子变性淀粉絮凝剂的应用和调节方式，提高高取代度阳离子变性淀粉絮凝剂的稳定性和品质，从
而使其在工业和医疗领域得到广泛应用。
阳离子淀粉
阳离子淀粉
性能特点：
1、本产品为季铵烷基醚化淀粉，无论在酸性还是碱性条件下均呈阳
离子性，特别适用中、碱条件下抄纸。
2、胶化温度大大下降，Zeta电位升为阳性。
3、随着取代度的提高，糊液的粘度、透明度和稳定性明显提高。
4、能改善纸的耐破度、抗张力、耐折度、抗掉毛性等许多物理性质。
5、提高松香、矾土的施胶效果，提高纸浆滤水性能和抄造速度，提
高各种染料和填料（如白土、二氧化钛、碳酸钙、增强剂等）的保留率，从而降低造纸成本。
6、作为乳胶、合成树脂、烷基乙烯酮二聚物等的固定剂和乳化剂，
以及中性施胶剂的分散剂。
7、减少废水污染的程度（BOD），有益于消除公害。
8、高取代度的季铵型阳离子淀粉是中性施胶剂AKD、ASA的有效
配套助剂，不同取代度的阳离子淀粉，在湿部可分别用作增强剂、助留剂、祝滤剂。
使用方法：
1、按2-5%的浓度把淀粉加入冷水中，搅匀，通入蒸汽至90℃以上，
保温20-30分钟，加清水稀释至1%，备用。
2、若以增强为主，加入调浆池中，于硫酸驴前加入；若以助留助滤
为主，可与填料混合后加于高位箱，也可同时加于两个部位。
3、用量：0.8-2.0%（对绝干浆）。
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高取代度阳离子淀粉的性能
本文研究了以淀粉为原料合成的两种改性淀粉——淀粉甘油醚和阳离子淀粉的合成以及阳离子淀粉的应用性能。
全文共分三大部分：(1)淀粉甘油醚的合成与性能研究：对淀粉甘油醚的合成方法进行研究。
淀粉甘油醚是由玉米淀粉与缩水甘油在碱性条件下反应得到,比以往的普通阳离子淀粉在结构上多了一个羟基,这样会增加淀粉甘油醚的水溶性。
在合成淀粉甘油醚反应中水和催化剂碱的含量都不能过大,反应温度50℃～85℃,反应时间不超过1.5h为宜。
其透光型性、抗酸性与高温稳定性都比原淀粉提高。
(2)干法合成阳离子淀粉CS 以及应用研究：以玉米淀粉和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(ETA)为原料,氢氧化钠为催化剂,采用干法合成了高取代度阳离子淀粉(CS),并考察了其驱油性能。
结果表明,当m(NaOH)/m(淀粉)=0.02, n (ETA)/n(淀粉)=0.33时,55℃下搅拌1h,真空干燥4h,阳离子淀粉的取代度及反应的转化率可分别达到0.30和90%。
室内模拟驱油实验中,矿化度为40g／L时,5g／L CS溶液能够提高原油采收率24.1%；10g／L CS溶液驱替过程中有两次明显升压过程,最高压力可分别达
0.044Mpa和0.041Mpa,并且原油的采收率可提高36.7%。
驱油效果明显优于3 g ／L部分水解聚丙烯酰胺(PHPA)溶液。
实验用CS溶液的浓度大于PHPA溶液的浓度,但前者的总成本远低于后者,并且不会对环境造成污染。
(3)阳离子淀粉CS处理造纸白水的研究：采用实验室研制的高取代度阳离子淀粉作为絮凝剂对造纸白水进行处理,通过实验探讨了高取代度阳离子淀粉的加入量、废水的pH 值及絮凝时间对絮凝效果的影响,确定了高取代度阳离子淀粉处理遣纸白水的最佳条件为：阳离子淀粉的投加量为200mg／L,不调pH值,絮凝时间为24h。
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