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【分享】变性淀粉知识【已搜无重复】
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变性淀粉知识 [ Last edited by kidy008 on 2009-4-4 at 07:25 ] |
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4楼2009-04-17 15:39:05
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羧甲基淀粉钠的制备、应用和市场前景 PREPARATION APPLICATION AND MARKET PROSPECT OF CARBONYL METHYL STARCH 刘 宝 1 前言 羧甲基淀粉钠(简称CMS)是一种无毒、无味、白色或微黄色粉末状固体，易吸潮，不溶于醇和醚，常温下溶于水形成胶体状溶液，它在碱性或弱酸性溶液中稳定。CMS通常是由淀粉与氯乙酸或其钠盐在碱性条件下反应而成，其分子单元结构与羧甲基纤维素(简称CMC)相同，性状也很相似，因而在许多领域有相同或相似的使用性能和效果。但由于淀粉来源广、成本低于漂白纤维素，生产时醚化剂用量少，工艺较简单，加之该产品优良的水溶性、膨胀性、分散乳化性及稳定性等，在应用上现已远远胜过了羧甲基纤维素，是一种很有开发前景的精细化工产品。本文介绍了CMS的制备方法、应用及国内生产情况，并对该产品的市场前景作了简要分析。 2 CMS的制备方法 CMS的制备方法主要有水媒法、有机溶媒法和干法三种。 2.1 水媒法 水媒法工艺的主要特点是用水作为反应介质。此法在制取取代度(DS)低于0.2的产品时，由于产物不溶于水，可直接获得颗粒状产品。而当制备产品的取代度大于0.2时，由于产物可溶于水，反应终了需先用硫酸钠或氯化钠使CMS盐析出来，再用乙醇洗涤，醇洗后析出物变得疏脆。水媒法所获产品含盐低，但操作繁杂，醚化剂利用率低，产率也不高。 2.2 有机溶媒法(或称有机溶剂法) 有机溶媒法工艺的主要特点是，淀粉在碱化及醚化反应中，均用低碳醇(如甲醇、乙醇、异丙醇等)作为溶剂及媒介，且反应物料始终为颗粒状，有利于后处理。用该法生产的产品质量高，但溶剂消耗大、成本高。 2.3 干法 干法是将淀粉、固体氢氧化钠、氯乙酸及催化剂按比例投入到类似球磨机或干粉混合器的反应设备中混匀加热，并向干粉中喷洒适量的水，由于反应始终处于粉末状态，故名干法。该法工艺过程简单、反应条件温和、操作简便、反应器空间利用率高、工时短、能耗低、无三废排放，是一种经济高效的生产工艺。但在固相体系中试剂小分子很难渗透到淀粉的颗粒内部，因此产物的取代度一般不高，且取代基仅分布于颗粒表面。 虽然CMS的制备方法有多种，但每种方法的合成机理都大致相同，需要注意的是，CMS的质量与淀粉的品种、含水率等关系极大，因此无论采用哪种方法生产都必须确保淀粉质量的相对稳定。 3 CMS的应用 CMS作为增稠剂、乳化剂、填充剂、稳定剂、粘合剂等已广泛应用于食品、纺织、印染、日用化工、造纸、医药、冶金选矿、石油钻井和涂料等行业之中。 3.1 食品工业 CMS作为稳定剂用于冰淇淋和冷饮食品，也可作增稠剂添加于各食品中。由于CMS溶液具有优越的胶体性能，可用于食品罐头密封胶的制备；在饮料和乳制品中适量加入，可增加稠度及细腻性；用于面包及饼干中，可使质地疏松并延长保存期。 3.2 医药工业 CMS作为血液扩张剂，主要用于大量失血时以补充血液体积，维持血压，改善血液循环作用，节约全血用量，也可作烧伤、外伤和因失血过多而引起的休克病人急救之用；作为片剂的赋形剂及崩解质，可克服用淀粉压片时的缺点并使崩解时间缩短。作为制药业的新秀，CMS现在又开始用作药物的乳化剂及悬浮剂。 3.3 纺织工业 CMS可配制成各种纤维织物的上浆剂。CMS作为织物上浆剂，既能够克服淀粉作为上浆剂时的渗透性差，稳定性不好，浆硬而脆，不易退浆的缺点，又能克服CMS作上浆剂时成本高，织物表面粗糙，断头多，生产环境差等缺点，适合织机高速化和织物高档化的要求，而且因其退浆性好，且有优良的吸水性和分散性，还有利于后道工序的漂白及染色。 3.4 石油工业 CMS用作钻井泥浆的降失水剂，具有热稳定性好，降失水性优良，抗盐能力较强的性能。 3.5 造纸工业 CMS可作纸浆匀化剂和纸张表面施胶剂。在纸张中添加0.2%的CMS可提高抗张力50%。 3.6 印染工业 CMS用作染料、助染剂的载体糊料，或配制成色浆料。此外，CMS还广泛用作洗涤剂的功能助洗剂、粘合剂及粘合组份，还用于煤浆或油煤混合燃料降粘剂，重金属离子螯合剂、吸收剂、絮凝剂，成膜材料成份及化妆品组份等。 4 CMS的国内生产情况及市场前景分析 国外早在60年代已具有CMS的规模性生产装置，并应用到各个领域。我国对CMS的研制开始于80年代中期。近年来，在北京、河南、江苏、河北、上海、天津、四川、辽宁等省市已有厂家批量生产。生厂家有北京好洁力化工公司，江苏南京双闸化工厂，江苏扬中市江岛精细化工厂，河南新乡第一化工厂，重庆江南纤维素厂，漯河精细化工厂，辽宁营口第二药厂，北京制药厂，上海长征制药厂等。 目前。国内CMS生产规模小，品种少，产量不足万吨，还没有形成系列产品，尤其是高取代度和高粘度CMS的生产几乎还是空白，从而制约了CMS应用 领域的发展。除作为油田助剂、洗涤助剂和造纸助剂外，其它领域的应用还处于起步阶段或待开发阶段。近年来，CMC由于纤维素资源短缺，生产成本高，加之市场需求量日趋增长，市场产品价格不断上涨，已达6000元/t～7500元/t，而CMS由于主要生产原料淀粉来源丰富、价格低廉、市场售价仅为4000元/t～4500元/t。除此之外，同CMC相比，CMS还具有以下两方面的优势：①，CMS因结构上的特性，一般比CMC易溶于水，其水溶液的粘度较CMC稳定，易被人体吸收，还可进行交联、聚合，氧化等多种途径改性，因而它比CMC用途为广泛；②CMS的生产属于淀粉深加工项目，生产均采用能用化工定型设备，而且淀粉较棉纤维比重大，聚合度小，因此不需专门的碱化工序，工艺操作简单，设备利用率高，反应时间短，建设装置生产投资少、上马快。再从市场需求方面来看，CMC市场变化也促进了CMS的生产和发展，也使CMS的需求量不断扩大。据有关部门预测，到“九五”末，用于油田助剂的CMS年需求量可达到2万t；洗衣粉行业CMS的年需求量将达到1.0万t～1.5万t，加上在造纸、纺织、印染、制药、增稠剂、粘合剂、吸收剂等行业需求量的不断扩大，预计“九五”末，CMS的国内总需求量将达到5万t。可见从CMS 发展趋势和潜力来看，市场前景十分广阔。 |
5楼2009-05-05 01:13:30