曹志剛 曹詠梅 曹志強(qiáng) 張 燕 楊頌陽(yáng) 關(guān) 山 郭佳文
(1.廣西科開成林科技有限公司,廣西 南寧 530022; 2.桂林市新華書店有限公司,廣西 桂林541001; 3.廣西興安縣建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站,廣西 興安 541300; 4.桂林珅珅醫(yī)藥有限公司,廣西 桂林 541001; 5.桂林醫(yī)藥集團(tuán)有限公司,廣西 桂林 541004;6.中國(guó)科技開發(fā)院廣西分院,廣西 南寧 530022)
氧化淀粉的性質(zhì)、應(yīng)用及市場(chǎng)前景
曹志剛1,2曹詠梅1,3曹志強(qiáng)1,4張燕1,5楊頌陽(yáng)6關(guān)山6郭佳文6
(1.廣西科開成林科技有限公司,廣西 南寧 530022; 2.桂林市新華書店有限公司,廣西 桂林541001; 3.廣西興安縣建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站,廣西 興安 541300; 4.桂林珅珅醫(yī)藥有限公司,廣西 桂林 541001; 5.桂林醫(yī)藥集團(tuán)有限公司,廣西 桂林 541004;6.中國(guó)科技開發(fā)院廣西分院,廣西 南寧 530022)
氧化淀粉屬于原淀粉的一類衍生物,由原淀粉在次氯酸鈉、過(guò)氧化氫等氧化劑氧化得到。氧化淀粉具有生物可降解性,安全衛(wèi)生性,良好的穩(wěn)定性、成模性及膠黏性等。因此廣泛地運(yùn)用于醫(yī)藥、食品、紡織、造紙等工業(yè),目前廢水處理已成為應(yīng)用的熱點(diǎn)。文章綜述了國(guó)內(nèi)外關(guān)于氧化淀粉的性質(zhì)、應(yīng)用的最新研究。
氧化淀粉;性質(zhì);應(yīng)用
淀粉是一種綠色環(huán)保的可再生資源,人類可持續(xù)發(fā)展的要求使得淀粉越來(lái)越受到人們的青睞。氧化淀粉是由原淀粉采用化學(xué)方法變性得到的一種淀粉衍生物。十八世紀(jì)時(shí)實(shí)際生產(chǎn)中就有了用次氯酸進(jìn)行氧化淀粉的方法。1829年利比格對(duì)原淀粉在氯氣或者亞氯酸條件下的氧化進(jìn)行了報(bào)道,1875年利本和里查德對(duì)淀粉通過(guò)溴氧化進(jìn)行了相關(guān)研究,1902 年金德謝勒和哈特維希都對(duì)氧氣氧化淀粉有過(guò)研究了。
氧化淀粉具有比原淀粉更多更適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的性能,廣泛應(yīng)用于造紙、食品、醫(yī)藥等行業(yè)中。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)的報(bào)道,在美國(guó),85%氧化淀粉運(yùn)用在造紙工業(yè)中[1],氧化淀粉常作為重要的層間噴霧、濕部添加劑、涂布黏合劑和表面施膠劑運(yùn)用于造紙行業(yè)[2]。本文對(duì)最近關(guān)于氧化淀粉的性質(zhì)、應(yīng)用及市場(chǎng)前景的研究進(jìn)行綜述。
氧化淀粉由原淀粉通過(guò)次氯酸鈉、過(guò)氧化氫、高錳酸鉀、臭氧等氧化劑氧化制得。工業(yè)上常采取次氯酸鈉氧化劑,因氯酸鈉氧化劑具有漂白作用,所以得到的氧化淀粉產(chǎn)品常比原淀粉更白,但氧化淀粉白度非常不穩(wěn)定,易隨濕度、溫度及儲(chǔ)存時(shí)間的變化而變化。氧化淀粉顆粒類似于原淀粉,保持有原淀粉的X射線衍射圖像和偏光性,原因是由于氧化淀粉發(fā)生于無(wú)定形區(qū),部分淀粉因氧化的進(jìn)行發(fā)生斷鏈,生成水溶液,使淀粉顆粒產(chǎn)生裂紋和空穴。
運(yùn)用超聲可使氧化淀粉的糊液穩(wěn)定性提高及淀粉膜強(qiáng)度增加。王麗萍等人將原淀粉通過(guò)超聲波處理后進(jìn)行氧化制得氧化淀粉,采用紅外光譜、X射線衍射(XRD)及DSC示差掃描對(duì)樣品進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和特性研究,結(jié)果表明:超聲作用破壞了原淀粉的晶體結(jié)構(gòu),但原淀粉的分子基團(tuán)未改變。隨超聲頻率增大及超聲時(shí)間的增長(zhǎng),氧化淀粉的黏度、結(jié)晶度、糊化溫度都降低,直鏈淀粉的含量增加[3]。
通過(guò)紫外線處理,氧化淀粉黏度、結(jié)晶度出現(xiàn)降低。Polyanna Silveira Hornung通過(guò)過(guò)氧化氫結(jié)合紫外線輻射同時(shí)對(duì)木薯淀粉顆粒進(jìn)行處理,研究了熱、流變、結(jié)構(gòu)和顏色屬性。木薯淀粉樣品通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)氧化氫(0.1、0.2和0.5mol)氧化同時(shí)在短波紫外線輻射k = 256海里下暴露1 h,并不斷攪拌。再進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥和分析。熱重曲線顯示出不同樣品的質(zhì)量損失和熱穩(wěn)定性相近。氧化改性引起了回生和最終粘度參數(shù)(RVA)很大程度的減少,糊化焓(DSC)和相對(duì)結(jié)晶度(XRD)逐步降低,顆粒的平均粗糙度發(fā)生很大的變化。粉末x射線衍射模式顯示的“A”型(指衍射峰值2θ=15°、17°、18°、23°)淀粉顆粒,顏色參數(shù)顯示下降-α*值(α*表示紅(+α*)到綠(-α*)范圍)[4]。
氧化淀粉與原淀粉相比,具有更低的糊化溫度,更好的穩(wěn)定性、成膜性、透明度、膠黏作用。在食品中常作為黏合劑,同時(shí)還可提高食品面層酥脆度,因此常常做為奶油丁、布丁主要成分及油炸、烘烤食品敷面料。因具有良好的黏度和穩(wěn)定性,生活中較多的運(yùn)用為紙張表面施膠劑。氧化淀粉的雙酚淀粉中含醛基,對(duì)Cu2+、Fe2+、Mn2+、Zn2+等二價(jià)金屬陽(yáng)離子有很強(qiáng)的吸附能力,常常運(yùn)用于廢水的處理。氧化淀粉分子中還含有羧基,帶負(fù)電荷,可吸收亞甲基藍(lán)等帶正電顆粒,而原淀粉則不能。氧化淀粉的阻垢性能與羧基含量及羧基-羰基比呈正相關(guān)。羧基含量隨制備氧化淀粉中氧化劑用量的增加而增加,進(jìn)而氧化淀粉的阻垢性能呈顯著增加,但當(dāng)氧化劑用量大于10%時(shí),會(huì)使淀粉焦化而降低氧化淀粉的溶解度[5]。同時(shí)因氧化淀粉的成模性好,可降解性,常用于生物可降解材料的制備。
2.1食品行業(yè)
原淀粉經(jīng)氧化生成氧化淀粉,糊化溫度變低了,同時(shí)具有了更高的透明度、更好的穩(wěn)定性和膠黏力。因此,食品中可替代瓊脂或阿拉伯膠用于制軟糖和果凍,還常運(yùn)用于烘烤或油炸食品作面料。
容家楊將氧化淀粉面粉運(yùn)用于餅干的制作中,以甘薯,甜玉米漿為主要原料,制得的餅干口感鮮甜酥脆,風(fēng)味獨(dú)特,外觀鮮亮,富含植物膳食纖維,增加了口感種類,豐富了營(yíng)養(yǎng)成分,成本適宜合理[6]。
氧化淀粉具有良好的粘附性能被用于許多表層涂料。Sarah Purcell等研究了氧化淀粉運(yùn)用于類似只靠烘焙的食品-烘焙雞塊,用于減少油炸食品的脂肪含量,應(yīng)對(duì)消費(fèi)者越來(lái)越多關(guān)心的健康問(wèn)題。發(fā)現(xiàn)不同淀粉類型或不同直鏈淀粉含量的力峰值和清脆度的差異很小,當(dāng)用氧化淀粉部分的替代完全烘焙雞塊時(shí),得到的產(chǎn)品和單純雞塊烘焙的感官指數(shù)幾乎相同。這一應(yīng)用,達(dá)到了減少了油炸食品的脂肪含量,同時(shí)減少了生產(chǎn)成本[7]。
張馨文等研究了添加適量馬鈴薯氧化淀粉對(duì)面團(tuán)特性和饅頭品質(zhì)的影響。研究發(fā)現(xiàn),加入0%~0.6%添加量的氧化淀粉于面團(tuán)中,可改善面團(tuán)得糊化和拉伸特性以及饅頭品質(zhì),面團(tuán)吸水率提高,面團(tuán)的糊化溫度、糊化黏度、衰減值及回生值都降低。還具有改善饅頭感官品質(zhì)和增長(zhǎng)貨架期[8]。
敬翔等用木薯氧化淀粉作為成膜材料的主成分,添加山梨醇增塑劑和卡拉膠增強(qiáng)劑制成氧化淀粉/卡拉膠復(fù)合膜。氧化淀粉、山梨醇與卡拉膠的質(zhì)量比為10:3:1,復(fù)合膜具有7.4MPa拉伸強(qiáng)度,28.1%的斷裂伸長(zhǎng)率,83.5%的透光率,65.5°的接觸角,1.92cm2/(s·Pa)[9]??勺鳛橐活愋滦涂山到饽み\(yùn)用于食品包和保鮮等領(lǐng)域,具有很好的前景,此研究未到成熟階段,需要更深入的研究。
2.2造紙行業(yè)
氧化淀粉有適宜黏度和良好的穩(wěn)定性,常用作為紙張表面施膠劑。經(jīng)過(guò)氧化淀粉施膠劑處理后的紙張,表面微孔呈封閉狀態(tài),表面纖維組織黏結(jié),紙張強(qiáng)度提高,進(jìn)而改善了紙張書寫和印刷性能。氧化淀粉作為表面施膠、層間噴霧,運(yùn)用于辦公廢紙為原料生產(chǎn)涂布白紙板的抄造過(guò)程??商岣弑砻鎻?qiáng)度及層間結(jié)合力,從而獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益[10]。
姚獻(xiàn)平等人將原淀粉氧化后再通過(guò)陽(yáng)離子化反應(yīng)(或者先進(jìn)行陽(yáng)離子化后再氧化反應(yīng))合成表面施膠劑,得到產(chǎn)品可消除紙印刷過(guò)程時(shí)的掉粉、糊版及掉毛現(xiàn)象,還可提高紙面強(qiáng)度和平滑度。制備過(guò)程能耗低,反應(yīng)具有高率效且無(wú)廢水生成,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定[11]。
淀粉作為表面施膠劑,可以提高紙張強(qiáng)度。淀粉的酶降解和熱氧化降解是在造紙廠主要的兩個(gè)有價(jià)值的淀粉降解。Tobias Brenner研究了制備用于紙上表面應(yīng)降解淀粉的空化效率。發(fā)現(xiàn)超聲波淀粉降解淀粉運(yùn)用于表面施膠是一種很好的方法。超聲波處理得到淀粉的分子組成不同于淀粉酶降解或熱氧化法所得淀粉。與商業(yè)化的淀粉降解法相比,表面施膠加強(qiáng)了膜的形成和滲透性,使紙張具有更高淀粉含量。與商業(yè)涂膠紙比較,超聲處理淀粉的涂膠紙顯示相同的強(qiáng)度性質(zhì)[12]。
2.3廢水處理
氧化淀粉含有的雙醛淀粉具有活性基團(tuán)醛基,對(duì)二價(jià)金屬陽(yáng)離子Cu(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)等有良好的吸附力,工業(yè)上常運(yùn)用于廢水處理。取代度為 0.14的水溶性氧化淀粉氨基噻唑希夫堿(OSAT),對(duì) Cu2+、Ag+的吸附量分別為1.18、1.48 mmol/g,比雙醛淀粉氨基噻唑希夫堿的吸附效果好[13]。氧化淀粉與明膠和石灰石制備成生物雜化水凝膠,在 p H=3,吸附溫度為 25 ℃條件下,對(duì) Cr(VI)吸附率高達(dá)98.5%,對(duì)常用制革染料的吸附率為 97.1%。循環(huán)5次吸附后對(duì)Cr(VI)的吸附率仍達(dá)93%,對(duì)常用制革染料的吸附率達(dá)到91%,是一類清潔化可再生高效吸附凝膠[14]。
Diana Soto采用天然產(chǎn)物玉米淀粉為原料,通過(guò)高錳酸鉀和亞硫酸氫鈉組成體系進(jìn)行氧化,得到玉米氧化淀粉自由基合成高吸水性樹脂材料。研究了氧化劑濃度和漂白過(guò)程對(duì)水中吸收性能的影響,結(jié)果表明含更高比例的未漂白原氧化淀粉的高吸水性樹脂材料在水溶液去除重金屬離子Cd2+、Ni2+、Pb2+和Zn2+的性能更強(qiáng),尤其是是對(duì)鎳離子的吸附[15]。
李磊將十二烷基硫酸鈉與聚山梨醋-80完全溶入水中,加入聚乙烯醇和玉米淀粉,在80~90℃攪拌1至2小時(shí)后,調(diào)溫度到55~60℃,加入烷基烯酮二聚體、20~30%雙氧水及碳酸氫鈉,攪拌2至4小時(shí),冷卻調(diào)Ph至近中性,加入改性聚竣酸液,在70~80℃攪拌約1小時(shí),得到烷基烯酮二聚體/氧化淀粉復(fù)合型混凝土減水劑。此產(chǎn)品對(duì)水泥有很好的相容性,且減水率高,同時(shí)改善了水泥粘結(jié)強(qiáng)度、抗?jié)B性、耐久性、防腐蝕以及抗壓抗折性能。具有很高實(shí)用價(jià)值[16]。
孟平蕊等采用超聲波輻射使過(guò)氧化氫將淀粉氧化降解,生成含自由基大分子,和不飽和單體接枝共聚反應(yīng)生成氧化降解淀粉接枝聚梭酸減水劑。其中引入了淀粉分子的單元單糖,部分被氧化生成二梭酸鹽,可發(fā)揮減水劑作用,其多羥基的存在起到潤(rùn)滑和潤(rùn)濕作用。氧化降解淀粉和水化物絡(luò),具有可抑制水泥礦物水化作速度,起到緩凝保坍的作用。此產(chǎn)品的主要特點(diǎn)有:減水劑效果顯著,用量少;未用到有毒的化學(xué)原料及溶劑,未產(chǎn)生三廢和有毒物質(zhì),對(duì)環(huán)境無(wú)污染[17]。
Xuemei He通過(guò)淀粉改性,由氧化淀粉和3-氨丙基三乙氧基硅烷作為交聯(lián)劑制備了殼聚糖/氧化淀粉/二氧化硅雜化膜。并利用衰減全反射紅外光譜,掃描電鏡(SEM)、熱重量分析法(TG)分析和腫脹測(cè)量對(duì)混合膜特征進(jìn)行了研究。殼聚糖/氧化淀粉/二氧化硅雜化膜表現(xiàn)出很高的熱穩(wěn)定性和低的水腫脹程度。吸附CS / OSR /二氧化硅雜化膜的特性研究了使用兩種直接染料(直接藍(lán)71和直接紅31)。結(jié)果顯示CS / OSR /二氧化硅雜化膜吸附直接藍(lán)71和直接紅31的最佳的溫度60℃和最佳pH=9.82。吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)遵循一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型和混合膜對(duì)兩種直接染料的吸附符合freundlich 等溫吸附模式。因此,殼聚糖/氧化淀粉/二氧化硅雜化膜可以作為生物吸附劑從有色染料廢水中去除直接染料[18]。
氧化淀粉運(yùn)用于造紙廢水處理,郭鴻志等將氧化淀粉和陽(yáng)離子聚合制得復(fù)合物絮凝劑,研究表明:復(fù)合絮凝劑對(duì)廢水中微細(xì)纖維有很好的絮凝作用,在抄紙漿料中適量絮凝廢渣的回用,可提高紙張機(jī)械強(qiáng)度[19]。
龔新懷等用芭蕉芋淀粉做原料,在水中經(jīng)過(guò)氧化氫氧化和硫酸銅催化下,制得芭蕉芋氧化淀粉(OS),再加入聚二甲基烯丙基氯化銨(PD),制備成芭蕉芋氧化淀粉/聚二甲基烯丙基氯化銨(OS/PDADMAC)。通過(guò)紫外光譜(UV)、表觀黏度的測(cè)定和膠體滴定,考察了OS/PD復(fù)合物對(duì)造紙廢水中的絮凝效果。結(jié)果顯示:在w(OS)∶w(PD) 等于7∶3,用量取100mg·L-1的絮凝條件時(shí),濁度的去除率可達(dá) 91%,同時(shí)OS 的羧基含量和PD 的分子量都對(duì)復(fù)合物絮凝效果有影響。OS/PD 復(fù)合物對(duì)絕大部分的纖維絮體抄紙后能脫離濕部,但仍有殘留,富集后并對(duì)后續(xù)工藝有一定影響。有待研究改善[20]。
2.4粘合劑膜或黏劑
氧化淀粉作為粘合劑膜,運(yùn)用于眾多行業(yè)之中。加入改性硅微粉和水解纖維素醚填料,得到氧化支鏈淀粉黏合劑膜,可克服了長(zhǎng)時(shí)間使用易出現(xiàn)松動(dòng)的現(xiàn)象[21]。其中玉米氧化淀粉常運(yùn)用于型煤復(fù)合黏結(jié)劑[22]。通過(guò)磺化和氧化改性,制成淀粉型水煤漿分散劑,水煤漿的制漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)可高達(dá)67%,且穩(wěn)定性好[23]。氧化淀粉用作為不同煤樣浮選的調(diào)整劑時(shí),浮選試驗(yàn)表明:藥劑用量浮增加對(duì)選的完善指標(biāo)的增加不明顯,氧化淀粉對(duì)精煤灰分及尾煤灰分有抑制作用,從而使精煤產(chǎn)率降低,可用作高灰煤泥的選擇性抑制劑[24]。
王少會(huì)以紅薯淀粉、聚乙烯醇PVA為原料,過(guò)硫酸銨和H2O2為氧化劑,硼砂作交聯(lián)劑,制備了交聯(lián)改性PVA膠粘劑。經(jīng)FT-IR和XRD表征和性能測(cè)試表明淀粉與 PVA發(fā)生氧化交聯(lián)作用,當(dāng)?shù)矸邸2O2、APS、硼砂質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為40%、3%、0.45%、2.0%時(shí),膠黏劑的綜合性能相對(duì)最好,耐水性達(dá)95h,膠接強(qiáng)度達(dá)到0.88MPa,且無(wú)霉變,流動(dòng)性好[25]。
魏潔等用硫酸法對(duì)廢棄包裝紙進(jìn)行降解,制備成1%納米纖維素加入到過(guò)氧化氫氧化的淀粉膠黏劑中時(shí),可以提高氧化淀粉干燥速度、黏度及粘接強(qiáng)度[26]。
孫復(fù)錢用靜電紡絲的方法制得聚乙烯醇/氧化淀粉/二氧化鈦復(fù)合納米纖維膜,通過(guò)差示掃描量熱儀、熱重分析儀以及場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:加入氧化淀粉能大大的改變復(fù)合納米纖維膜的熱性能、結(jié)晶性及微觀形貌。隨氧化淀粉含量的增大,所測(cè)到的纖維平均直徑減小,結(jié)晶度降低,熱穩(wěn)定性增強(qiáng)[27]。
劉云等運(yùn)用氧化淀粉交聯(lián)明膠,采取分步交聯(lián)法制得海藻酸鈉/明膠互穿網(wǎng)絡(luò)膜。對(duì)產(chǎn)品測(cè)試表明,氧化淀粉的影響較大,隨氧化度的增加,復(fù)合膜形成了致密網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),鏈上的羧基和羥基會(huì)大量增加而受到束縛,復(fù)合膜的交聯(lián)度、斷裂伸長(zhǎng)率、拉伸強(qiáng)度呈先降后增的趨勢(shì),吸水率和保水率則呈現(xiàn)先增后減趨勢(shì)[28]。
王學(xué)川等采用濃硝酸將淀粉進(jìn)行氧化,用乙醇萃取洗滌,獲得氧化淀,再與鋁離子絡(luò)合,制得穩(wěn)定絡(luò)合物鋁-氧化淀粉絡(luò)合物靴劑,用于替代鉻靴劑。試驗(yàn)表明,此產(chǎn)品解決了革收縮溫度低、易退靴的問(wèn)題,生產(chǎn)的革彈性高、色澤好、豐滿、柔軟,適合于主鞣及復(fù)靴,主鞣后的酸皮收縮溫度可達(dá)90℃以上,減少污染的同時(shí)還降低了成本[29]。
2.5醫(yī)藥行業(yè)
氧化淀粉秉承了原淀粉的無(wú)刺激、無(wú)毒,易降解優(yōu)良特性的同時(shí)還具有良好的黏性,穩(wěn)定性等,在醫(yī)藥的研究中廣受關(guān)注。
Jhamak Nourmohammadi制備和研究適合骨再生的支架特性。因此,通過(guò)還原烷基化過(guò)程殼聚糖結(jié)合不同含量的氧化淀粉。然后大量削減磷酸鈣包覆的聚已酸內(nèi)酯納米纖維被添加到殼聚糖淀粉復(fù)合材料支架,為了獲得有生物活性的體外仿生骨基質(zhì)。掃描電鏡證實(shí),所有支架能使細(xì)孔組織很好的聯(lián)系,大量氧化淀粉的復(fù)合使復(fù)合材料支架的平均孔隙、孔隙度和水吸收都呈上升趨勢(shì),而抗壓模量和強(qiáng)度減小,成骨細(xì)胞樣(MG63)在復(fù)合材料支架上的培養(yǎng)表明,高淀粉含量可以提高細(xì)胞生存能力。此外,表面覆蓋著的單層細(xì)胞在復(fù)合材料支架上呈現(xiàn)很好的固定和細(xì)胞擴(kuò)散[30]。
曹余等采用取代度0.12的羥丙基,0.6%用量的交聯(lián)劑,5%和8%用量的氧化劑制備成羥丙基交聯(lián)氧化淀粉,研究表明,產(chǎn)品的成膜性良好,運(yùn)用于醫(yī)藥中空心膠囊具有很可觀的前景[31]。
2.6其他應(yīng)用
氧化淀粉具有良好的化學(xué)活性、衛(wèi)生安全性、生物可降解性等,因此在制革、阻燃和防織助劑等得到廣泛運(yùn)用。濃硝酸將淀粉經(jīng)深度氧化處理得到深度氧化淀粉(羧基含量高),再應(yīng)用于制革鞣制中,得到的坯革的收縮溫度由常規(guī)達(dá)到的100℃降為67℃,并且變得更緊實(shí)豐滿,粒面表現(xiàn)更細(xì)致[32]。常溫下,選氧化淀粉液作水玻璃砂的改性劑可顯著提高型砂抗拉強(qiáng)度,當(dāng)氧化淀粉與磷酸復(fù)鹽結(jié)合成改性復(fù)合潰散劑運(yùn)用自硬砂時(shí)具有不粘膜,鑄件不粘砂,清砂容易,尺寸精度高,表面光潔,舊砂回收利用率提高[33]。氧化淀粉運(yùn)用膠合板膠黏劑脲醛樹脂,可以顯著降低膠合板中游離甲醛的釋放量,并提高了膠合強(qiáng)度。添加量m(氧化淀粉)/m(尿素)為2%的氧化淀粉運(yùn)用于改性脲醛樹脂時(shí),改性脲醛樹脂中游離甲醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.23%,膠合板中游離甲醛的質(zhì)量濃度為0.44 mg·L-1,符合GB/T 9846.3-2004E0級(jí)標(biāo)準(zhǔn),濕強(qiáng)度和干強(qiáng)度也符合GB/T9846.5—2004Ⅱ類的膠合板標(biāo)準(zhǔn)[34]。
Niken Widya Palupi將氧化淀粉運(yùn)用于咖啡殘?jiān)崛〉目寡趸瘎┓庋b劑, 咖啡渣含多酚18.180mg/g,但其提取后只含有1.746mg/g的多酚。氧化木薯作為密封劑的材料具有類似海藻酸的特征。氧化木薯具有替代海藻酸密封劑材料的潛力。含有25%氧化木薯淀粉的微辛烯基琥珀酸酯化淀粉比海藻酸膠囊(33.18%負(fù)荷容量,1699.3μm粒徑,10.57%含水量,1.23%(db)多酚含量和29.04%抗氧化活性)具有更好的性能作為咖啡殘?jiān)崛〉目寡趸瘎┓庋b劑[35]。
彭華喬等將氧化淀粉作為成炭劑,與外包覆密胺樹脂的聚磷酸銨結(jié)合后制得阻燃環(huán)氧樹脂。通過(guò)系列研究表明:6.25%氧化淀粉和6.25%包覆型膨脹型阻燃劑MFAPP結(jié)合得到的阻燃劑,性能最佳,阻燃環(huán)氧樹脂氧指數(shù)(LOI)為29.5%,可通過(guò)UL-94V-0級(jí),13.4MJ/m2總熱釋放量,點(diǎn)燃時(shí)間僅為22秒。證明氧化淀粉運(yùn)用為炭劑制成阻燃 EP有很好的阻燃性能[36]。
張水洞等人采用H2O2氧化法制得C-6 位置的定位氧化淀粉,紅外光譜、X射線衍射、核磁共振對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試,結(jié)構(gòu)顯羧基的含量高于50%,結(jié)晶度呈先升后降的趨勢(shì)。與膨脹型阻燃劑MFAPP的匹配度較好,能起到更好的阻止可燃性氣體熱量傳遞和揮發(fā)作用,當(dāng)CA為OST47.6時(shí),MFAPP/EP具有最佳的阻燃性能[37]。
崗曉嵐等采用氧化淀粉(玉米淀粉)結(jié)合水玻璃( 硅酸鈉)和聚氨酯運(yùn)用于煤礦中作為煤體加固的注漿材料。運(yùn)用氧化淀粉改性后,可以降低聚氨酯的成本,同時(shí)克服了硅酸鹽漿材耐久性差、抗壓強(qiáng)度低等缺點(diǎn),復(fù)合注漿材料的最大抗壓強(qiáng)度可達(dá)35.49MPa[38]。
崔敏等以氧化接枝變性淀粉,氧化淀粉和聚丙烯酸漿料運(yùn)用為純棉織物漿紗,得到漿紗的耐摩擦、減伸性能、毛羽貼伏率及拉伸強(qiáng)度都顯著提高[39]。
張曉兵等將氧化淀粉運(yùn)用于煙用保潤(rùn)劑,在乙醇/水體系中將淀粉先氧化成氧化淀粉,再加入氯乙酸鈉制得氧化一梭甲基化淀粉,再配成10%~60%的溶液,再加入防腐劑和消泡劑制得淀粉煙用保潤(rùn)劑。此產(chǎn)品提高了煙草耐加工的性能,降低了煙葉在加工過(guò)程的消耗,同時(shí)改善口感和煙氣刺激[40]。
氧化淀粉通過(guò)氧化劑或多種方法結(jié)合如加入超聲波、紫外線等氧化等到,屬于原淀粉的一類衍生物。氧化淀粉具有良好的生物可降解性、安全衛(wèi)生性、低糊化溫度和良好的穩(wěn)定性、成模性及膠黏性等。在造紙的添加劑,廢水處理,制革,建筑的濕強(qiáng)劑,醫(yī)藥,紡織助劑等眾多領(lǐng)域等到廣泛的應(yīng)用,尤其是廢水處理越來(lái)越得到運(yùn)用和研究。氧化淀粉的可再生及綠色環(huán)保,給予了它無(wú)限的發(fā)展?jié)撃?。期待更多關(guān)于氧化淀粉的研究,以期更好的滿足社會(huì)發(fā)展需求。
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The properties, application and market prospect of the oxidized starch
Oxidized starch is a kind of starch derivatives; it was prepared by the original starch which was oxidized through the sodium hypochlorite oxidant and hydrogen peroxide oxidant. Oxidized starch is biodegradable, safe and hygienic sex, good stability, film forming ability, glue viscosity, and so on. Therefore, it was widely used in medicine, food, textile, papermaking industry. At present, the wastewater treatment has become a hot topic. In this paper, the nature of the oxidized starch and the latest research of application at home and abroad are reviewed.
Oxidized starch; properties; application
TS23
A
1008-1151(2016)04-0042-05
2016-03-15
曹志剛(1970-),廣西科開成林科技有限公司助理工程師,從事生產(chǎn)管理工作。