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《探究機(jī)械活化淀粉干法制備氧化淀粉及其助洗性能的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、廣西大學(xué)碩士學(xué)位論文機(jī)械活化淀粉干法制備氧化淀粉及其助洗性能的研究姓名:譚義秋申請學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):化學(xué)工藝指導(dǎo)教師:黃祖強(qiáng)20080531機(jī)械活化淀粉干法制備氧化淀粉及其助洗性能的研究摘要隨著社會(huì)的發(fā)展,世界各國對(duì)石油的需求量將會(huì)越來越大,石油資源的緊缺正在漸漸逼近人們的生活。淀粉來源廣、成熟周期短、可再生且價(jià)格低廉、對(duì)環(huán)境友好,作為一種能部分替代石化產(chǎn)品的工業(yè)原料,其顯示了廣闊的發(fā)展前景。目前,國內(nèi)外對(duì)淀粉進(jìn)行變性以拓寬其應(yīng)用范圍的研究十分活躍。氧化淀粉是變性淀粉中的一種,是淀粉在一定條件下與氧化劑反應(yīng)得到的產(chǎn)品。淀粉被氧化之后,生成了新的官能團(tuán)
2、,其原來許多不足的性能得到了改善。如今氧化淀粉已廣泛應(yīng)用于食品、紡織、造紙等方面。利用氧化淀粉能絡(luò)合鈣、鎂等金屬離子,使硬水軟化并能吸附、分散、懸浮污垢的性能,開發(fā)其作為無磷洗滌助劑以代替STPP,達(dá)到降低水中含磷量,預(yù)防水質(zhì)富營養(yǎng)化將是一件非常有意義的工作。但是淀粉具有結(jié)晶的顆粒結(jié)構(gòu),內(nèi)部為非結(jié)晶區(qū),外部為結(jié)晶區(qū)且非常牢固,對(duì)水及化學(xué)試劑有較強(qiáng)的抵抗能力。因此,如何根據(jù)產(chǎn)物的具體應(yīng)用需要,選用適宜的方法對(duì)淀粉進(jìn)行預(yù)處理,改變淀粉的顆粒結(jié)構(gòu)以及減少淀粉結(jié)晶區(qū),改善其化學(xué)反應(yīng)性能,提高其氧化效果,制得合乎需要的氧化產(chǎn)品是一項(xiàng)極其重要的研究課題。本文采用自
3、制的攪拌磨對(duì)淀粉進(jìn)行機(jī)械活化預(yù)處理,以不同活化時(shí)間的淀粉為原料,雙氧水為氧化劑、硫酸銅為催化劑,采用干法工藝制備氧化淀粉。以羧基含量為評(píng)價(jià)指標(biāo),分別考察機(jī)械活化時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、催化劑用量、氧化劑用量、pH值及體系含水量等因素對(duì)淀粉氧化反I應(yīng)的影響;采用正交實(shí)驗(yàn)對(duì)氧化淀粉的制備工藝進(jìn)行優(yōu)化;采用X.射線衍射儀、差示掃描量熱儀、掃描電子顯微鏡、紅外光譜等對(duì)氧化淀粉結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征分析;對(duì)氧化淀粉的溶解度、透明度、凍融穩(wěn)定性、凝沉性、軟化硬水及懸浮污垢的性能進(jìn)行了初步研究。通過上述的研究,得到如下主要結(jié)論:(1)在正交最優(yōu)工藝條件下,由木薯原淀粉及玉米
4、原淀粉制得的氧化淀粉羧基含量分別為0.27%和0.25%;而由活化60min的木薯淀粉及玉米淀粉制得的氧化淀粉羧基含量分別為0.89%和1.13%。這表明了機(jī)械活化預(yù)處理能顯著改善木薯、玉米淀粉氧化反應(yīng)活性,提高其氧化效果。主要原因是機(jī)械活化使木薯、玉米淀粉緊密的顆粒表面和結(jié)晶結(jié)構(gòu)受到破壞,降低了結(jié)晶度,反應(yīng)試劑更容易滲透到顆粒內(nèi)部使淀粉氧化。(2)原淀粉的氧化反應(yīng)主要發(fā)生在非結(jié)晶區(qū);活化60min的木薯及玉米淀粉呈現(xiàn)非晶結(jié)構(gòu),其氧化產(chǎn)物也呈現(xiàn)非晶結(jié)構(gòu)。機(jī)械活化預(yù)處理制備的氧化淀粉的熱穩(wěn)定性隨著羧基含量的增大而增強(qiáng)。(3)氧化淀粉的溶解度、透明度、凍融
5、穩(wěn)定性強(qiáng)于原淀粉及活化淀粉,凝沉性弱于原淀粉及活化淀粉。隨著羧基含量的提高,氧化淀粉絡(luò)合鈣離子的能力及懸浮污垢的能力增強(qiáng)。相同羧基含量的氧化淀粉,活化淀粉制備的氧化淀粉絡(luò)合能力及懸浮能力均強(qiáng)于原淀粉制備的氧化淀粉。關(guān)鍵詞:淀粉氧化淀粉機(jī)械活化洗滌助劑鈣絡(luò)合能力ⅡSTUDYoNDRYPREPARATIoNOXIDIZEDSTARCHWITHMECHANICALACTIVATEDSTARCHANDITSPROPERTYASBUILDERABSTRACTThedemandofpetroleumintheworldisincreasingdailyduetOt
6、hetechnologicaldevelopmentandmodernizedlife.Thus,thepressureofpetroleumresourceshortageon0111"lifeisSOheavythatfindingasubstituteisveryimportant.Starchisofarichsource,shortharvestperiod,renewable,cheapandenviromental丘iendlymaterial.Asanalternativetopetrochemicalproductsoftheindu
7、strialrawmaterials,starchshowsabroadprospect.Atpresent,theresearchesofmodifiedstarcharecarriedoutactivelybotllathomeandonabroadinordertoexploreitsscopeofapplication.Forinstance,starchwasoxidizedundercertainconditionstobecomeavailableforintroducingsomenewfunctionalgroups,resultin
8、ginitsimprovedperformance.Nowoxidizedstarchhasb