淀粉糖苷表面活性剂树脂脱色及分散性研究

摘要

淀粉基烷基多苷（简称淀粉糖苷）属非离子表面活性剂，表面性能良好。是以可再生资源脂肪醇和淀粉为糖源生产的糖苷类表面活性剂，具有安全环保和环境友好等特征。在工业、农业、医疗等诸多领域中逐渐展现出广阔的应用空间。但在其生产过程中由于高温、酸碱性、副产物等原因致使产品色泽持续变深，最终产品为棕黑色固体物质，这很大程度上会限制其适用范围，因此，开发和优化淀粉基烷基多苷产品的脱色工艺是一个需要深入研究的问题。
　　 表面活性剂在界面化学中具有两个重要特征:在不同条件下形成的分子聚集体使其作用不同;在不同界面上的物理化学吸附具有趋向性。本文根据淀粉糖苷的结构、极性和非极性基团特征，对凹凸棒超细粉体的分散性效果和原理进行探讨，具体分析其界面性能，拓展烷基糖苷在分散领域的应用。
　　 本文实验研究工作主要包括两方面:(1)使用吸附树脂和离子交换树脂，对淀粉糖苷表面活性剂进行动态吸附脱色工艺研究。首先选定最佳脱色树脂，分析树脂选择原理。根据国家标准测定脱色后淀粉糖苷的理化性能，经FTIR和GC色谱分析对脱色后的产品进行结构和组成表征，探讨脱色前后产品品质的变化;其次研究添加剂对脱色效果的影响，并探讨树脂脱色产品的稳定性和最优后处理工艺;最后在最优树脂脱色工艺条件下，将树脂脱色产品与传统双氧水脱色产品进行对比，测定其吸光度和理化性能指标，判定脱色效果，分析两种脱色工艺的特点。(2)采用化学、超声波和机械剪切相结合的分散方法研究淀粉糖苷表面活性剂对凹凸棒超细粉体分散的效果与机理。首先通过正交实验确定最佳分散工艺条件，其次探讨分散剂种类对分散效果的影响。最后，使用扫描和透射电镜表征其分散效果和稳定性，评价淀粉糖苷表面活性剂的分散效果。
　　 实验结果表明:(1)带有功能基—N(CH3)2的阴离子交换树脂（A型）能够更好的选择吸附淀粉糖苷溶液中的有色物质，经A型树脂脱色后吸光度值由原来的2.218降为0.073，且理化指标符合国家标准GB/T19464-2004。加入0.05％的NaBH4后，吸光度值进一步降为0.058，说明少量添加剂有助于淀粉糖苷进一步脱色。温控在(40±1)℃下，72小时吸光度值从0.058到0.051基本保持不变，稳定性好。是值得进一步开发的烷基糖苷表面活性剂的脱色工艺。(2)淀粉糖苷对凹凸棒粉体有较好的分散效果，分散最佳工艺条件是:高剪切转速8000 r·min-1;分散剂用量0.7％;超声时间13min;功率180W;pH值12。透射电镜和扫描电镜结果表明，在相同分散条件下，淀粉糖苷与其他分散剂相比能使凹凸棒超细粉体在水中的分散效果显著提高，稳定性更佳。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 淀粉糖苷概况

1．2 脱色工艺概况

1．2．1 脱色工艺方法

1．2．2 呈色的机理

1．3 树脂脱色

1．3．1 吸附树脂

1．3．2 离子交换树脂

1．4 分散领域的应用

1．4．1 分散剂

1．4．2 分散作用及性能

1．4．3 粉体分散

1．4．4 分散方法

1．4．5 表征方法

1．5 本课题研究内容及其创新性

1．5．1 研究的目的

1．5．2 研究的内容

1．5．3 本课题的创新性

第2章 树脂对淀粉糖苷表面活性剂脱色研究

2．1 实验部分

2．1．1 主要实验仪器及药品

2．1．2 实验方法

2．1．3 性能测定

2．1．4 实验结果分析方法

2．2 结果与讨论

2．2．1 淀粉糖苷的合成

2．2．2 树脂脱色

2．2．3 添加剂对脱色效果的影响

2．2．4 脱色效果稳定性

2．2．5 脱色工艺对比

2．3 本章小结

第3章 淀粉糖苷表面活性剂分散性研究

3．1 实验部分

3．1．1 主要实验仪器及药品

3．1．2 分散性方法

3．1．3 分散效果的表征

3．2 结果与讨论

3．2．1 正交实验结果及分析

3．2．2 分散剂种类对分散效果的影响

3．2．3 分散效果

3．3 本章小结

结论

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录