氧化羟丙基淀粉浆料性能研究

探讨氧化羟丙基淀粉浆料性能。利用氧化和羟丙基化复合变性制备了氧化羟丙基淀粉浆料,测试了黏度、取代度及pH值等因素对氧化羟丙基淀粉浆料及浆纱性能的影响。结果表明:氧化羟丙基淀粉浆料具有高浓低黏浆料特性,其黏度热稳定性和成膜性良好;在一定范围内,随着氧化剂用量的增加,黏度逐渐下降,浆膜断裂强度和断裂伸长率降低,耐磨性增加;随着取代度的增加,浆液黏度热稳定性提高,浆膜断裂强度和断裂伸长率都增加,水溶速度加快,浆液黏附力增大;取代度达到0.3的氧化羟丙基淀粉表现出良好的浆膜性能、黏附性能及对纯棉纱良好的浆纱效果。认为:取代度为0.3的氧化羟丙基淀粉具有较好的上浆性能。     

三种变性淀粉浆料性能对比研究

对比玉米、小麦、木薯变性淀粉的浆料性能。以玉米、小麦及木薯原淀粉为原料,分别制备了各自的氧化淀粉、羧甲基淀粉及羟丙基淀粉等浆料,并对其浆膜性能及黏附性进行对比。研究结果表明:氧化淀粉、羧甲基淀粉及羟丙基淀粉浆液黏度较原淀粉有明显降低,黏度热稳定性显著提高;以木薯淀粉为原料制备的三种变性淀粉的浆膜断裂强度、浆膜断裂伸长率及对棉纱黏附力好于相应的玉米和小麦变性淀粉;同一种原淀粉制备的变性淀粉中羟丙基淀粉浆膜断裂强度、浆膜断裂伸长率及对棉纱黏附力略优于羧甲基淀粉,而氧化淀粉的浆膜断裂强度、浆膜断裂伸长率及对棉纱黏附力等性能则明显低于另外两种变性淀粉。认为:在三种原料的不同变性淀粉中,木薯羟丙基淀粉较适宜纯棉产品上浆。     

季铵阳离子型接枝淀粉浆料的浆膜性能

为提高淀粉浆料的使用性能,通过调整３?丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵（ATC）和酸解淀粉（ATC）的质量比,合成了不同接枝率的３?丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵接枝淀粉（S-g-PATC）。借助傅里叶变换红外光谱仪对ATS和S-g-PATC 进行分子结构表征,研究了S-g-PATC 的膨胀度和浆膜的力学性能、结晶度、吸湿率、水溶速率。结果表明：用季铵阳离子对淀粉接枝变性可增大淀粉的膨胀度,降低浆膜的结晶度,提高浆膜的吸湿率和水溶速率;用季铵阳离子对淀粉接枝变性可提高浆膜的韧性,改善淀粉浆膜“硬而脆”的属性和淀粉浆料的退浆性能;当接枝率由2.8%增加到10.6%,S-g-PATC 浆膜的断裂伸长率由2.56%增加到3.92%,而浆膜断裂强度则由28.04MPa 减小到24.27MPa。     

季铵醚化改性对磷酸酯淀粉浆料性能的影响

为提高磷酸酯淀粉浆料的使用性能,通过改变3-氯-2羟丙基三甲基氯化铵醚化剂对磷酸酯淀粉的投料比,制备了一系列具有不同季铵醚阳离子取代度的磷酸酯变性淀粉。通过性能对比实验,研究了这种变性淀粉的季铵阳离子化变性对浆液ζ电位、黏度以及黏附性能和浆膜性能的影响。结果表明：随着季铵阳离子取代度的增加,这种变性淀粉浆液的ζ电位升高,黏度明显提高;季铵阳离子化变性能够进一步改善磷酸酯淀粉对棉纤维的黏附性能;随着阳离子取代度的增加,对棉纤维的黏附性能增大,浆膜的断裂伸长率增大。     

磷酸酯-己酸酯化淀粉的制备及其浆膜性能

为降低淀粉膜的脆性,以改善淀粉浆料在经纱上浆中的使用效果,采用三聚磷酸钠和己酸酐为酯化剂,对酸解淀粉进行了磷酸酯-己酸酯化变性处理,以膜的断裂强度、断裂伸长率、水溶时间为评价指标,研究了双重酯化改性对淀粉膜性能的影响,并对改性前后淀粉所制备薄膜进行了X射线衍射表征分析。结果表明:这种复合改性不仅能够降低淀粉膜结晶度,明显提升淀粉膜断裂伸长率,降低其断裂强度,从而减少了淀粉膜的脆性,提升了其韧性,而且可以改善淀粉膜的水溶性;磷酸酯-己酸酯化淀粉(PCS)浆膜的断裂伸长率从3.15%(总取代度0.028)增加到3.91%(总取代度0.059),而断裂强度从32.8 MPa降低到28.1 MPa,显示这种复合改性对淀粉膜脆性的降低作用逐渐增强。     

氰乙基变性对淀粉浆料性能的影响

为了提高淀粉浆料的使用性能,以丙烯腈为醚化剂,通过改变丙烯腈对淀粉的投料比,制备了一系列具有不同取代度的氰乙基醚化淀粉。研究了氰乙基醚化变性方式及变性程度对纤维黏附性能和浆膜性能的影响。实验结果表明:淀粉氰乙基醚化变性能够改善淀粉对棉纤维的黏附性能,提高淀粉浆膜的断裂强度、断裂伸长率和耐屈曲次数,并能降低浆膜的磨耗;随着取代度的增加,氰乙基淀粉对棉纤维的黏附力先增大后减小,当取代度为0.047时,黏附力达到最大值;对涤纶纤维和涤/棉纤维而言,当取代度超过0.017时,黏附力随着取代度的增大而降低。     

酸解醚化复合变性淀粉浆料的性能研究

研究酸解-醚化复合变性淀粉浆料的上浆性能。测试了自行制备出的酸解-醚化复合变性淀粉浆料的浆液性能和浆膜性能,并通过上浆试验分析了其实际浆纱及织造效果。试验结果表明:所制备出的酸解-醚化复合变性淀粉浆料具备较好的物化性能,对涤棉具有较好的黏附性,浆膜断裂强度大,断裂伸长率、耐磨性和耐屈曲性均优于一般淀粉;该复合变性淀粉浆料可部分替代PVA进行浆纱生产,且不低于原有上浆效果。     

阳离子淀粉浆液浆膜性能试验

应用醚化剂和玉米淀粉在碱性条件下制备阳离子淀粉浆料,并测试了其浆液、浆膜性能以及与PVA混合浆的浆液、浆膜性能.结果表明:阳离子淀粉粘度热稳定性良好,浆膜断裂强度、断裂伸长率与其他变性淀粉接近,磨耗较低,对纯棉纱、涤棉混纺纱具有良好的粘附性能,与PVA混合浆的浆液、浆膜性能比单独使用阳离子淀粉或PVA要好.     

两性淀粉浆料的制备及性能研究

研究采用湿法双醚化和氧化降解制备的季铵型羧甲基两性淀粉浆料性能。试验制备了季铵型羧甲基两性淀粉,测试了不同黏度、取代度、pH值条件下两性淀粉的浆液及浆膜性能,并比较了阳离子淀粉、羧甲基淀粉和两性淀粉的浆膜性能以及对纯棉纱和涤棉纱黏附性。结果表明:两性淀粉具有高浓低黏浆料特征,其黏度热稳定性和成膜性良好;随着黏度下降,浆膜断裂强度及断裂伸长率降低;随着阴、阳离子取代度的增加,浆料黏度热稳定性逐步提高,阳离子取代度在0.02~0.03、阴离子取代度在0.03~0.04范围内的两性淀粉浆膜性能较理想;pH值在中性条件下,浆膜断裂强度较好;两性淀粉的浆膜性能均优于阳离子淀粉及羧甲基淀粉;两性淀粉浆料对棉纱、涤棉纱的黏附性能优于其他变性淀粉浆料。认为:季铵型羧甲基两性淀粉能够满足纯棉纱和涤棉纱的上浆要求。     

淀粉基纳米复合浆料与常用浆料性能对比

研究淀粉基纳米复合浆料的基本性能.通过测试淀粉基纳米复合浆料、聚酯浆料、PVA、氧化淀粉、醚化淀粉浆膜的机械性能,并分析对比其浆膜拉伸曲线.认为:虽然淀粉基纳米复合浆料浆膜的断裂强度较低,但由于其具有较高的断裂功和对涤纶纤维较好的黏附性,仍然为部分取代PVA创造了基础条件.指出:淀粉改性的方向是提高浆膜的断裂功,使普通淀粉由脆性材料转变为韧性材料;要进一步提高淀粉基纳米复合浆料的断裂强度,以达到完全取代PVA的目标.     

Influence of hydroxypropylsulfonation on adhesion-to-fibers and film properties of corn starch

Abstract

The objective of this work was to investigate the influence of hydroxypropylsulfonation on the adhesion-to-fibers and film properties of starch for improving its end-use ability in warp sizing. A series of hydroxypropylsulfonated corn starch (HPSS) with different degrees of substitution (DS) were synthesized by the reaction of granular corn starch with 3-chloro-2-hydroxy-1-propanesulfonic acid sodium salt (CHPS-Na) in an alkaline aqueous medium. The adhesion was accessed by determining the tensile force of starch to cotton fibers according to a standard method (FZ/T 15001-2008), while film properties were estimated in terms of breaking elongation, tensile strength, degree of crystallinity, and moisture regain. In addition, desizability of HPSS was also evaluated by measuring the time interval required to break the film in water. The estimation was undertaken through the comparison of HPSS with ACS. Compared with ACS, HPSS exhibited stronger tensile force, higher breaking elongation and moisture regain of the film, and lower tensile strength, degree of crystallinity and time required to break the film in water. Therefore, hydroxypropylsulfonation was able to improve the adhesion, reduce film brittleness, and enhance the desizability. The increase in the hydroxypropylsulfonation level favored the increase in adhesion, reduction of film brittleness, and enhancement in desizability. Based on the results, HPSS prepared with a DS range of 0.03?～?0.041 showed the potential for the application of sizing cotton warp yarns.     

己酸酯淀粉的制备及其上浆性能

为开发适合疏水性纤维特别是聚乳酸纤维经纱上浆的变性淀粉浆料品种,以己酸酐(CA)为酯化剂,通过改变其用量制备了不同取代度的己酸酯淀粉(CS)。对CS颗粒结构进行了红外光谱分析,探究了己酸酯化变性对淀粉浆液性能、浆膜力学性能的影响。结果表明:经己酸酯化变性后,淀粉浆液的黏度热稳定性、淀粉对聚乳酸和涤纶纤维的黏附性及淀粉膜的断裂伸长率均得到了提升,膜的断裂强度有所降低;CS对2种纤维的黏附力,在取代度小于0.025时逐渐提高,且在0.025时取得最大值,然后随取代度增加而有所降低;CS膜的断裂伸长率随取代度增大而提高,断裂强度逐渐降低;CS浆液的黏度热稳定性逐渐降低,但均高于酸解淀粉。     

玉米淀粉/卡拉胶/甘油复合膜的最佳成膜工艺研究

目的 确定玉米淀粉/卡拉胶/甘油复合膜的最佳成膜工艺.方法 以玉米淀粉为基材,与卡拉胶和甘油共混,通过流延法制备复合膜,以薄膜的机械性能为评价指标,通过单因素实验及正交实验来确定最佳成膜工艺.结果 正交实验结果表明当玉米淀粉添加量为3％、卡拉胶添加量为30％、甘油添加量为25％时,玉米淀粉薄膜的机械性能最佳.结论 本研...     

响应面试验优化玉米淀粉-壳聚糖可食膜的制备工艺

通过响应面法优化玉米淀粉、壳聚糖和甘油的质量分数来制备可食膜,以机械性能（伸长率、抗拉强度）和透湿性（water vapor permeability,WVP）为评价指标,得出二次响应预测模型。结果表明：玉米淀粉、壳聚糖和甘油的质量分数分别为3.71%、0.95%和0.64%时,抗拉强度最大;3 种物料质量分数分别为3.82%、0.50%和1.00%时,伸长率最大;3 种物料质量分数分别为3.52%、0.52%和0.50%时,WVP最小。综合考虑,玉米淀粉、壳聚糖和甘油质量分数分别为3.50%、0.50%和0.67%时,可食膜的性能最优。     

响应面法优化阿魏酸淀粉酯膜制备工艺

采用单因素试验和响应面法考察阿魏酸淀粉酯取代度、干燥温度和甘油添加量对阿魏酸淀粉酯膜抗张强度（tensile strength,TS）和断裂伸长率的影响。结果表明：随着取代度的增大,阿魏酸淀粉酯膜的TS逐渐增大,断裂伸长率逐渐减小;当干燥温度不大于60 ℃时,阿魏酸淀粉酯膜的TS随着温度的升高略微增大,当温度升高到60 ℃以上时,TS显著降低（P＜0.05）,阿魏酸淀粉酯膜的断裂伸长率随着温度的升高显著降低（P＜0.05）;随着甘油添加量的增大,阿魏酸淀粉酯膜的TS逐渐减小,断裂伸长率逐渐增大。综合考虑各因素对阿魏酸淀粉酯膜机械性能的影响,在取代度0.068、干燥温度40 ℃、甘油添加量1.20 g/4.0 g条件下制备阿魏酸淀粉酯膜,膜的TS较高,为10.23 MPa;在取代度0.023、干燥温度41 ℃、甘油添加量1.30 g/4.0 g条件下制膜,膜的断裂伸长率较高,为321.65%。     

玉米淀粉/壳聚糖/魔芋葡甘露聚糖复合膜的制备及物性研究

以玉米淀粉、壳聚糖、魔芋葡甘露聚糖(KGM)为成膜基材。通过研究成膜配方中壳聚糖与KGM质量比、玉米淀粉、甘油、吐温-80等材料的质量分数对复合抗拉强度(TS)、断裂伸长率(EAB)、水蒸气透过系数(WVP)和不透明度(Opacity)的影响,以主成分分析法计算复合膜综合分为评价指标,利用正交实验对复合膜成膜配方进行优化。结果表明:当壳聚糖与KGM质量比1.0∶0.6、玉米淀粉质量分数10%、甘油质量分数0.50%、吐温-80质量分数0.30%时,复合膜TS为(22.53±0.16)MPa,EAB为(20.07±1.18)%,WVP为(1.87±0.01)×10~(-12)g·cm~(-1)·s~(-1)·Pa~(-1),不透明度为(4.13±0.07)mm~(-1),复合膜性能最优。     

Mechanical properties of pea starch films associated with xanthan gum and glycerol

The aim of this study was to evaluate the effect of the addition of xanthan gum and glycerol to the starch of green pea with high content of AM (cv. Utrillo) in the preparation of films and their physical characteristics. Filmogenic solution (FS) with different levels of pea starch (3, 4, and 5%), xanthan gum (0, 0.05, and 0.1%), and glycerol (glycerol–starch ratio of 1:5 w/w) were studied. The FS was obtained by boiling (5 min), followed by autoclaving for 1 h at 120°C. The films were prepared by casting. Films prepared only with pea starch were mechanically resistant when compared to other films, prepared with corn, cassava, rice, and even other pea cultivars (yellow, commercial). The tensile strength of these films is comparable to synthetic films prepared with high‐density polyethylene and linear low‐density polyethylene. However, they are films of low elasticity when compared to other films, such as rice starch films, and especially when compared to polyethylene films. The increased concentration of starch in the solution increased the puncture force. The increased concentration of glycerol slightly decreased the film crystallinity and interfered in the mechanical properties of the films, causing reduction of the maximum values of tensile strength, strain at break, and puncture force. The plasticizer also caused an increase of elongation at break. Xanthan gum was important to formation of films; however, it did not affect their mechanical properties.     

新型淀粉基全生物降解薄膜的研究

以玉米淀粉为主要原料,研究了纳米SiO2改性淀粉薄膜的最佳分散处理工艺,并通过红外光谱、X-射线衍射和扫描电镜对该膜的结构进行了分析。结果表明:纳米SiO2的最佳分散工艺为2%纳米SiO2(占淀粉和聚乙烯醇干重)分散液中加入1.5%聚丙烯酰胺(PA)(指占纳米SiO2干重),先用机械力研磨分散1h,然后置入淀粉-聚乙烯醇(ST-PVA)共混液中;所制备的薄膜的各项性能均得到大幅度提高,其中拉伸强度可达34.82MPa,断裂伸长率为331%,达到国标GB4456-84所规定的标准;纳米SiO2在淀粉和聚乙烯醇分子间形成了均一致密的交联网状结构。该研究结果为纳米SiO2改性玉米淀粉制备一次性全生物降解薄膜,消除“白色污染”提供了一定的理论依据和实际应用参考。