4.2淀粉糊化详解
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CH2OH O OH O OH O OH H H CH2OH O OH O OH H H CH2OH O OH O OH H H CH2OH O OH O H
O H OH HO O H O CH2 H O OH OH H OH O O H CH2OH
α-1,4-糖苷键连接
α-1,6-糖苷键连接
CH2OH O OH O OH OH CH2OH O OH O
黏度增加
淀粉糊 中析出水
表面形成 不溶皮膜
有时淀粉糊 变成胶状物
不溶性淀粉 颗粒沉淀
淀粉胶黏剂的特点
原材料来源丰富，价格 低，属天然原料 。
淀粉胶黏剂的特点
烧碱 淀粉 蒸汽 载 体 罐 水
水 蒸汽
硼砂
主 体 罐
贮 存 罐
贮 存 罐
制备工艺简单，设备投 资少。资金回收快。
淀粉胶黏剂的特点
•无毒，无味，不影响包装商品的质量； •具有较高的抗潮、抗霉能力，并有较高的干燥 速度； •较好的流动性，无泡沫并有良好的初始粘结能 力； •裱糊时瓦楞不跑楞、不变形，裱得的纸板有较 高的挺度、剥离强度、耐戳强度和耐破度，纸箱 有较高的抗压强度；
淀粉胶黏剂的特点
•有一定的存储期限； •废旧制品可回收利用，也可在自然界自行降解， 不会造成环境污染 。
其他原料
•氢氧化钠 适量加入NaOH能起到促进淀粉糊化和减少凝沉的 作用，氢氧化钠一直作为糊化剂来使用。
NaOH晶体
NaOH与淀粉中的羟基结合，破坏氢键，减弱大 分子之间相互作用力，降低糊化温度。
过氧化氢
次氯酸钠
高锰酸钾
•过氧化氢 它可使淀粉分子链上的α -糖苷键断裂，分子键 变短，并在分子上引入羧基和羰（tang）基 。 它能使较大较复杂的淀粉大分子产生氧化降解， 分子结构变得相对较小而简单，故易糊化和溶解。
优点：氧化淀粉能力强，用量少，无毒无味，氧 化过程不给反应带进杂质离子。 缺点：价格比高锰酸钾和次氯酸钠贵。ຫໍສະໝຸດ 粒子接 触糊化过程
体积膨 胀
氢键破 坏
淀粉的品种 电解质 糖类、盐类
亲水性 高分子
淀粉糊化 影响因素
水分
非质子 有机溶剂
直链淀 粉含量
淀粉的凝沉
淀粉糊在低温下静置一定时间，溶解度降低，浑浊度和 黏度增加，特别是高浓度的淀粉糊，会变成凝胶体，这 种现象被称为淀粉的凝沉。
淀粉凝 沉现象
淀粉糊变白 浑浊度增加
缺点：还原产物为棕色的二氧化锰，使胶液呈深 咖啡色，用在瓦楞纸箱生产中，纸箱表面有时显 出一条条深色条斑，影响外观。
•辅助剂 •降黏剂又称稀释剂，淀粉胶黏剂随其固含量的 提高而降低，为了使淀粉胶黏剂既有较高的固体 含量，又有较好的流动性，则需降低黏度，改善 其流动性，需添加降黏剂。 一般用尿素作为降黏剂。 •增塑剂是为了提高胶膜的柔韧性而添加的助剂， 常用的增塑剂多为吸湿性物质：如甘油、氧化钙、 乙二醇等。
甘油
乙二醇
•辅助剂 •消泡剂又称为抗泡剂，在工业生产的过程中会 产生许多有害泡沫，需要添加消泡剂。尤其是用 过氧化氢做氧化剂，更容易产生气泡。 气泡的存在，会使涂胶匀度差、瓦楞纸板粘结强 度降低。
消泡剂用量过多，会使胶黏剂表面张力降低，失 去黏性，粘结强度达不到要求。 消泡剂用量多少合适呢？ 测试方法：将淀粉胶液装入一透明度高的瓶中，使 劲摇动约两分钟，立即停止，观察瓶中胶液上面的 泡沫状态，如20~30秒内胶液上面大的泡沫消失， 说明用量合适。 用量稍大：胶液中小的泡沫消失。
•次氯酸钠 一般用含有效氯5%~10%的次氯酸钠溶液。 优点：价格低廉，氧化效果好。 缺点：不稳定，关照或者高温下容易分解，降低 有效含氧量，影响用量准确性；氧化淀粉过程中， 产生氯气污染环境，影响工作人员身体健康。
•高锰酸钾 优点：其自身可以起到指示剂的作用，可由颜色 变化判断反应进行程度，使用比较方便，无气味， 无污染制出的淀粉黏胶粘结力强，胶液稳定。 颜色变化 黑 棕
CH2OH O OH O
H
H
H
H
•氢氧化钠 NaOH溶于淀粉液时会放出大量的热量，提高淀粉 液的温度，使得淀粉分子膨胀、糊化； NaOH对淀粉胶有抑制霉变的作用，可使胶黏剂具 有较好的流动性； 对加入氧化剂进行淀粉改性的氧化淀粉，NaOH 可以调节PH值，保证碱性氧化条件，还会使氧 化淀粉的羧基变为钠盐，增加亲水性和溶解性 。 羧 基
•辅助剂 •催干剂： 因淀粉胶黏剂的固含量低，干燥速度很慢，通常 需加入能起到提高淀粉胶黏剂的干燥速度的助剂， 这类助剂为催干剂。 填料型催干剂 催干剂 催化型催干剂
•辅助剂 •防潮剂： 出口商品包装纸条和冷冻食品包装纸箱胶黏剂对 抗水防潮性能要求较高，因此需要掺加能起到防 潮作用的助剂， 如：糠醛树脂、脲醛树脂等。 •填充剂： 是不参与反应的惰性物质，它是为了降低胶黏性 的生产成本而加入的矿物质，可提高胶接强度、 耐热性、尺寸稳定性并可降低成本。其品种很多， 如石棉粉、铝粉、云母、石英粉、碳酸钙、钛白 粉、滑石粉等。各有不同效果，根据要求选用。
不足
NaOH
过量
放出热量少，糊化作用不充足，淀粉胶 黏性差，胶液易变稠。对于氧化淀粉， 搅拌20min后，淀粉液仍为白色的不透 明糊状，不显黏性。 黏性降低。对于氧化淀粉，制成的瓦楞 纸板容易返黄，纸箱表面易出现黑色污 渍条纹，造成表面严重脏污。
NaOH
适量 胶液流动性好，透明性好，储存时间长。
烧碱的用量一般为淀粉的8%~12%较为合适。
硼砂
过量
黏胶剂产生过度胶黏，使粘接成品上胶 膜发脆，甚至会出现凝胶现象，使胶失 去黏着力。
在生产中配制时，通常在胶液充分氧化、糊化后加 入硼砂。对氧化淀粉胶黏剂，加碱糊化后，其黏度 为60s比较适宜，可加入已溶化的硼砂溶剂。
•氧化剂 淀粉在酸、碱、中性介质中与氧化剂作用，氧化 所得产物即为氧化淀粉。 常用氧化剂：
第四章
淀粉糊化
第一节 淀粉的糊化与糊化温度
淀粉乳：对生淀 粉浆进行不停的 搅拌可使淀粉颗 粒悬浮于水中， 形成白色悬液乳。 淀粉糊：淀粉在 水介质中，通过 用化学试剂或升 温等方法使淀粉 发生膨胀和胶状 扩散而形成的粘 性物质。
吸水 生淀粉浆 淀粉乳 淀粉颗粒
加热到 一定温 度
淀粉乳 淀粉颗粒 淀粉粒结晶
•硼砂 硼砂起络合剂或胶黏剂的作用。 络合剂：能通过与大分子主链或支链上的基团反 应，在大分子之间形成化学桥键，而成为不溶的 网状或体型结构的不饱和或多官能团的物质，这 种物质可以提高粘结强度。
氢原子就象桥梁一 样，将两个硼原子 连接起来，所以又 称氢桥键。 化学桥键
不足
不能有效的提高胶黏剂的黏度，过稀的 胶黏剂更易于渗透到纸质内，不利于提 高初黏性和降低干燥时间，还易产生脱 胶和跑楞现象。
O H OH HO O H O CH2 H O OH OH H OH O O H CH2OH
α-1,4-糖苷键连接
α-1,6-糖苷键连接
CH2OH O OH O OH OH CH2OH O OH O
黏度增加
淀粉糊 中析出水
表面形成 不溶皮膜
有时淀粉糊 变成胶状物
不溶性淀粉 颗粒沉淀
淀粉胶黏剂的特点
原材料来源丰富，价格 低，属天然原料 。
淀粉胶黏剂的特点
烧碱 淀粉 蒸汽 载 体 罐 水
水 蒸汽
硼砂
主 体 罐
贮 存 罐
贮 存 罐
制备工艺简单，设备投 资少。资金回收快。
淀粉胶黏剂的特点
•无毒，无味，不影响包装商品的质量； •具有较高的抗潮、抗霉能力，并有较高的干燥 速度； •较好的流动性，无泡沫并有良好的初始粘结能 力； •裱糊时瓦楞不跑楞、不变形，裱得的纸板有较 高的挺度、剥离强度、耐戳强度和耐破度，纸箱 有较高的抗压强度；
淀粉胶黏剂的特点
•有一定的存储期限； •废旧制品可回收利用，也可在自然界自行降解， 不会造成环境污染 。
其他原料
•氢氧化钠 适量加入NaOH能起到促进淀粉糊化和减少凝沉的 作用，氢氧化钠一直作为糊化剂来使用。
NaOH晶体
NaOH与淀粉中的羟基结合，破坏氢键，减弱大 分子之间相互作用力，降低糊化温度。
过氧化氢
次氯酸钠
高锰酸钾
•过氧化氢 它可使淀粉分子链上的α -糖苷键断裂，分子键 变短，并在分子上引入羧基和羰（tang）基 。 它能使较大较复杂的淀粉大分子产生氧化降解， 分子结构变得相对较小而简单，故易糊化和溶解。
优点：氧化淀粉能力强，用量少，无毒无味，氧 化过程不给反应带进杂质离子。 缺点：价格比高锰酸钾和次氯酸钠贵。ຫໍສະໝຸດ 粒子接 触糊化过程
体积膨 胀
氢键破 坏
淀粉的品种 电解质 糖类、盐类
亲水性 高分子
淀粉糊化 影响因素
水分
非质子 有机溶剂
直链淀 粉含量
淀粉的凝沉
淀粉糊在低温下静置一定时间，溶解度降低，浑浊度和 黏度增加，特别是高浓度的淀粉糊，会变成凝胶体，这 种现象被称为淀粉的凝沉。
淀粉凝 沉现象
淀粉糊变白 浑浊度增加
缺点：还原产物为棕色的二氧化锰，使胶液呈深 咖啡色，用在瓦楞纸箱生产中，纸箱表面有时显 出一条条深色条斑，影响外观。
•辅助剂 •降黏剂又称稀释剂，淀粉胶黏剂随其固含量的 提高而降低，为了使淀粉胶黏剂既有较高的固体 含量，又有较好的流动性，则需降低黏度，改善 其流动性，需添加降黏剂。 一般用尿素作为降黏剂。 •增塑剂是为了提高胶膜的柔韧性而添加的助剂， 常用的增塑剂多为吸湿性物质：如甘油、氧化钙、 乙二醇等。
甘油
乙二醇
•辅助剂 •消泡剂又称为抗泡剂，在工业生产的过程中会 产生许多有害泡沫，需要添加消泡剂。尤其是用 过氧化氢做氧化剂，更容易产生气泡。 气泡的存在，会使涂胶匀度差、瓦楞纸板粘结强 度降低。
消泡剂用量过多，会使胶黏剂表面张力降低，失 去黏性，粘结强度达不到要求。 消泡剂用量多少合适呢？ 测试方法：将淀粉胶液装入一透明度高的瓶中，使 劲摇动约两分钟，立即停止，观察瓶中胶液上面的 泡沫状态，如20~30秒内胶液上面大的泡沫消失， 说明用量合适。 用量稍大：胶液中小的泡沫消失。
•次氯酸钠 一般用含有效氯5%~10%的次氯酸钠溶液。 优点：价格低廉，氧化效果好。 缺点：不稳定，关照或者高温下容易分解，降低 有效含氧量，影响用量准确性；氧化淀粉过程中， 产生氯气污染环境，影响工作人员身体健康。
•高锰酸钾 优点：其自身可以起到指示剂的作用，可由颜色 变化判断反应进行程度，使用比较方便，无气味， 无污染制出的淀粉黏胶粘结力强，胶液稳定。 颜色变化 黑 棕
CH2OH O OH O
H
H
H
H
•氢氧化钠 NaOH溶于淀粉液时会放出大量的热量，提高淀粉 液的温度，使得淀粉分子膨胀、糊化； NaOH对淀粉胶有抑制霉变的作用，可使胶黏剂具 有较好的流动性； 对加入氧化剂进行淀粉改性的氧化淀粉，NaOH 可以调节PH值，保证碱性氧化条件，还会使氧 化淀粉的羧基变为钠盐，增加亲水性和溶解性 。 羧 基
•辅助剂 •催干剂： 因淀粉胶黏剂的固含量低，干燥速度很慢，通常 需加入能起到提高淀粉胶黏剂的干燥速度的助剂， 这类助剂为催干剂。 填料型催干剂 催干剂 催化型催干剂
•辅助剂 •防潮剂： 出口商品包装纸条和冷冻食品包装纸箱胶黏剂对 抗水防潮性能要求较高，因此需要掺加能起到防 潮作用的助剂， 如：糠醛树脂、脲醛树脂等。 •填充剂： 是不参与反应的惰性物质，它是为了降低胶黏性 的生产成本而加入的矿物质，可提高胶接强度、 耐热性、尺寸稳定性并可降低成本。其品种很多， 如石棉粉、铝粉、云母、石英粉、碳酸钙、钛白 粉、滑石粉等。各有不同效果，根据要求选用。
不足
NaOH
过量
放出热量少，糊化作用不充足，淀粉胶 黏性差，胶液易变稠。对于氧化淀粉， 搅拌20min后，淀粉液仍为白色的不透 明糊状，不显黏性。 黏性降低。对于氧化淀粉，制成的瓦楞 纸板容易返黄，纸箱表面易出现黑色污 渍条纹，造成表面严重脏污。
NaOH
适量 胶液流动性好，透明性好，储存时间长。
烧碱的用量一般为淀粉的8%~12%较为合适。
硼砂
过量
黏胶剂产生过度胶黏，使粘接成品上胶 膜发脆，甚至会出现凝胶现象，使胶失 去黏着力。
在生产中配制时，通常在胶液充分氧化、糊化后加 入硼砂。对氧化淀粉胶黏剂，加碱糊化后，其黏度 为60s比较适宜，可加入已溶化的硼砂溶剂。
•氧化剂 淀粉在酸、碱、中性介质中与氧化剂作用，氧化 所得产物即为氧化淀粉。 常用氧化剂：
第四章
淀粉糊化
第一节 淀粉的糊化与糊化温度
淀粉乳：对生淀 粉浆进行不停的 搅拌可使淀粉颗 粒悬浮于水中， 形成白色悬液乳。 淀粉糊：淀粉在 水介质中，通过 用化学试剂或升 温等方法使淀粉 发生膨胀和胶状 扩散而形成的粘 性物质。
吸水 生淀粉浆 淀粉乳 淀粉颗粒
加热到 一定温 度
淀粉乳 淀粉颗粒 淀粉粒结晶
•硼砂 硼砂起络合剂或胶黏剂的作用。 络合剂：能通过与大分子主链或支链上的基团反 应，在大分子之间形成化学桥键，而成为不溶的 网状或体型结构的不饱和或多官能团的物质，这 种物质可以提高粘结强度。
氢原子就象桥梁一 样，将两个硼原子 连接起来，所以又 称氢桥键。 化学桥键
不足
不能有效的提高胶黏剂的黏度，过稀的 胶黏剂更易于渗透到纸质内，不利于提 高初黏性和降低干燥时间，还易产生脱 胶和跑楞现象。