高取代度羧甲基淀粉的合成及应用研究__高取代度羧甲基淀粉的合成

羧甲基淀粉水处理絮凝剂的制备与应用研究

摘要本文以淀粉为原料，系统研究了羧甲基淀粉制备过程中不同因素与取代度的关系、对产物的结构变化及其理化性质的影响。采用溶剂法以淀粉（种类）为原料，以乙醇为溶剂，氢氧化钠为碱化剂，一氯乙酸为醚化剂，对羧甲基淀粉的制备工艺进行了研究。考察了一氯乙酸用量、氢氧化钠用量、乙醇用量、反应时间、反应温度对醚化反应的影响，采用络合滴定法测定羧甲基淀粉的取代度。实验结果表明：在一定的范围内，羧甲基淀粉的取代度随着一氯乙酸用量、氢氧化钠用量、乙醇用量、反应时间、反应温度的增加、延长、升高均呈现出先增后减的规律。在单因素实验的基础上，选取一氯乙酸用量、氢氧化钠用量、乙醇用量、反应时间、反应温度五个因素为变量，以羧甲基淀粉的取代度为控制指标，通过五因素四水平正交试验得出这五个因素与取代度的关系，确定了制备羧甲基淀粉的最佳制备条件为：一氯乙酸0.075mol、氢氧化钠0.2mol、反应温度50℃、反应时间90min、无水乙醇70ml。用上面制备的羧甲基淀粉再进行絮凝实验。以高岭土悬浊液为处理体系，探讨了羧甲基淀粉的絮凝性能，烧杯絮凝评价实验表明：羧甲基淀粉投加量为4mg/L时，剩余浊度可降至3.2NTU。若以羧甲基淀粉为助凝剂，实验结果表明，当投加8mg/L 聚合氯化铝（PAC）以及1mg/L羧甲基淀粉(CMS)则浊度去除率可达90%以上。关键字：淀粉，羧甲基，取代度

Abstract In this paper，with starch as material，the factors which affect DS of Carboxymethyl starch 、the properties and the structure of Carboxymethyl starch were studied Carboxymethyl starch was prepared in alcohol medium by chloroactic acid and sodium hydroxide. We studied the different factors in preparation on degree of substitution (DS) of Carboxymethyl starch，which include the dosage of chloractic acid，the dosage of sodium hydroxide，the concentration of ethanol，by the reaction temperature and the reaction time. The result indicated that at first the DS of Carboxymethyl starch increased then decreased in a range of dosage. On the basis of one-factor experiments ，we select the ration of starch，chloractic acid and sodium hydroxide，the concentration of ethanol，the reaction temperature and the reaction time as the variables，DS as the experiments index，using L16(45) orthogonal experiment，we obtain the optimum processing conditions for preparation starch：chloroactic acid 0.075mol，sodium hydroxide0.2mol，reaction temperature 50℃，ethanol 70ml. The properties of carboxymethyl starch flocculation are studies in kaolinite containing suspension. The experimental results show that. The remaining turbidity in treated water decreased to 3.2NTU after adding 4mg/L carboxymethyl starch.. the flocculation experiment of carboxymethyl starch as coagulant aid indicated that turbidity removal ratios are larger than 90%.after adding 8mg/L PAC within 1mg/L carboxymethyl starch. Key words：Carboxymethyl starch，orthogonal test，solvent method

羧甲基淀粉胶黏剂的制备

攀枝花学院实验报告实验课程：化工工艺方向专业实验实验项目：羧甲基淀粉胶黏剂的制备实验日期：院系：班级：姓名：学号：组员【实验目的】 1、学习改性淀粉胶黏剂的基本知识。 2、掌握羧甲基淀粉胶黏剂的制备方法和操作技术。【产品性能与功能】用淀粉配置胶黏剂已有悠久的历史。淀粉不溶于水，仅能在热水中糊化，糨糊就是它的糊化物。淀粉的糊化温度较高，所制的的糨糊黏合力低，而且稠度过大，不利于在制备和使用时机械化操作。用物理、化学或生物的方法对淀粉进行改性便可改变淀粉的溶解、黏度、以及相关性能, 是制备淀粉基胶黏剂的有效方法。淀粉分子中含有糖苷键和活性羟基, 能和许多物质发生化学反应, 是对淀粉进行化学改性的基础，其中氧化、酯化、醚化、交联、接枝等是常用的化学改性方法。在本实验中，用氯乙酸处理淀粉，使分子中羟甲基上的氢被羧甲基取代（发生醚化），生成羧甲基淀粉，也能达到提高水溶性的目的。在淀粉的葡萄糖残基中，只有C6连接的羟基是伯醇羟基，因此在羧甲基化反应中此羟基优先被醚化。由于羧基有酸性，因此淀粉经羧甲基化和成盐以后，水溶性也就大大增加了。羧甲基淀粉胶黏剂是一种重要的改性淀粉，它具有糊化温度低、胶合力强、稳定性较高、保水性和对纸张的渗透力好等优点。而且流动性好，便于涂覆，有利于机械化生产，特别适合于作楞纸产品的胶黏剂。【实验仪器设备、药品、器材】仪器设备：烧杯（500ml、200ml、100ml）、真空泵、水浴锅、量筒（100ml）、PH试纸、电子天平、电热套、玻璃棒药品：30g淀粉（小麦、玉米淀粉或木薯淀粉）、氢氧化钠、1.6g氯乙酸（ClCH2COOH）、0.4g硼砂（Na2B4O7·10H2O）、蒸馏水、1g丙烯酰胺、0.6g1% 双氧水(H 2O 2 )、2gL-抗坏血酸 O O OH H CH 2 OH 【实验原理】羧甲基淀粉（CMS）是以淀粉和氯乙酸为原料，在碱性催化剂的作用下反应而制的。羧甲基淀粉经碱处理，制成载体糊料；经硼砂处理，制成主体糊料。将两种糊料按比例混合，即成为产品羧甲基淀粉胶黏剂。

羧甲基淀粉钠检验标准操作规程

目的：规范羧甲淀粉钠检验的操作。适用范围：羧甲淀粉钠的检验。责任：检验室检验人员按本规程操作，检验室主任对本规程的有效执行承担监督检查责任。规程：本品为淀粉在碱性条件下与氯乙酸作用生成的淀粉羧甲基醚的钠盐。按干燥品计算，含钠(Na)应为2.0%～4.0% 1.性状：本品为白色或类白色粉末，无臭，在空气中有引湿性。本品在水中分散成黏稠状胶体溶液，在乙醇或乙醚中不溶。 2.鉴别 2.1仪器及用具：天平、酒精喷灯、铂丝、试管、刻度吸管、滴管等。 2.2试剂及试液：纯化水、碘试液。 2.3测定法 2.3.1取本品约0.1g，加水5ml，摇匀后，加碘试液1滴，即显蓝色。 2.3.2本品显钠盐的鉴别反应。（附录Ⅲ）。 3.检查 3.1仪器及用具：天平、酸度计、锥形瓶、滴定管、干燥箱、马弗炉、坩埚、坩埚夹、纳氏比色管、水浴锅、滤纸、量筒、刻度吸管、移液管、容量瓶等。 3.2试剂及试液：纯化水、铬酸钾指示液、硝酸银滴定液(0.1mol/L)、醋酸盐缓冲（pH3.5）、硝酸、硫酸、盐酸、氨试液、酚酞指示液、纯化水、标准铅溶液、硫代乙酰胺试液、过硫酸铵、30%硫氰酸铵溶液。 3.3测定法 3.3.1酸碱度取本品1.0g，加水100ml振摇后，按《PH值测定法标准操作规程》

（SOP-QC-083-00）测定，PH 值应为5.5～7.5。 3.3.2总氯量取本品约0.5g ，精密称定，置250ml 锥形瓶中，加水150ml 摇匀后，加铬酸钾指示液1ml ，用硝酸银滴定液(0.1mol/L)滴定，每1ml 硝酸银滴定液(0.1mol/L)相当于3.545mg 的Cl 。按干燥品计算，含总氯量不得过3.5%。结果计算: V ：表示滴定消耗量 W ：供试品的取样量 F ：表示滴定液校正系数 3.3.3干燥失重取本品，按《干燥失重测定法标准操作规程》（SOP-QC-087-00）测定，在130℃干燥90分钟，减失重量不得过10.0%。结果计算： %100?--称量瓶重量重量干燥前供试品称量瓶的重量干燥后供试品与称量瓶的重量干燥前供试品与称量瓶 3.3.4铁盐取本品0.5g ，置坩埚中，缓缓炽灼至完全炭化，放冷，加硫酸0.5ml 使湿润，低温加热至硫酸蒸气除尽后，在550~600℃炽灼使完全灰化，放冷，加稀盐酸4ml 在60℃水浴中加热10分钟，同时搅拌使溶解，放冷（必要时滤过），移置50ml 纳氏比色管中，依法检查，（附录Ⅷ G ）与标准铁溶液2.0ml 用同一方法制成的对照液比较，不得更深(0.004%)。 3.3.5重金属取本品1.0g ，按《重金属检查法标准操作规程》（SOP-QC-092-00）检查，含重金属不得过百万分之二十。 4.含量测定 4.1仪器及用具：天平、滴定管、具塞锥形瓶、烧杯、酸度计、量筒等。 4.2试剂及试液：冰醋酸、高氯酸滴定液(0.1mol/L)。 % 100) 1(1000545 .3?-????水分W F V

羧甲基淀粉钠CMS的生产方法和工艺流程

羧甲基淀粉钠CMS作为一种重要的化工助剂以其独特的性能和较高的经济效益在工业生产的各个领域有着广泛的应用。天然淀粉已广泛应用于工业生产的各个领域，而且对于不同的领域，对淀粉的要求又不尽相同。随着工业生产技术的不断发展，人们对淀粉的性质的要求越来越苛刻，因此，淀粉化学品作为淀粉的改性产品因其独特的性能和较高的经济效益越来越得到人们的青睐。羧甲基淀粉钠作为一种新型的淀粉化学品因其对环境的友好性和良好的性能在工业生产的各个领域越来越得到重视，其市场需求迅速增加。羧甲基淀粉钠CMS 又名羧甲基淀粉或是羧甲基淀粉醚，为白色或略带黄色的粉末状固体，无毒无味，具有一定的吸潮性，可直接溶于冷水，但不溶于醇和醚，常温下溶于水形成胶体状溶液，在碱性或弱酸性溶液中稳定。羧甲基淀粉钠最基本的宏观表征是其水溶液的粘度，其大小取决于聚合度、取代度以及杂质含量、温度、浓度、PH值等。羧甲基淀粉钠的分子单元结构与羧甲基纤维素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，成本较低，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，在应用上已远远胜过了羧甲基纤维素，是一种开发利用前景十分广阔的精细化工产品。羧甲基淀粉钠的合成羧甲基淀粉是淀粉在碱性条件下，与一氯醋酸起醚化反应而成的一种阴离子淀粉醚。商业品羧甲基淀粉一般以其钠盐的形式存在，具有良好的溶液性能，如增稠、糊化、水分吸收、粘附性及成膜性，也包括羧基固有的性能，如螯合作用、离子交换、多聚阴离子的絮凝作用及酸性功能。羧甲基淀粉钠的合成方法制取不同取代度的羧甲基淀粉可采用三种不同的制取方法：水媒法淀粉直接悬浮于水中，制成一定浓度的淀粉乳，加入与淀粉等摩尔量的乙醇及一氯醋酸，在40 / 506温度下反应。该方法因羧甲基淀粉随取代度增高而溶于水的特性决定了只适合生产低取代度的羧甲基淀粉。水媒法工艺流程：淀粉+碱化+醚化+过滤+干燥+粉碎+包装。固法固法反应是淀粉在少量水存在的状态下与一氯羧甲基淀粉钠（CMS）的合成与应用现状造纸化学品与醋酸反应。按混合工艺的不同，该法又可分为如下方法：一步加碱法，干淀粉与乙醇一次性混合碱化，再加入一氯醋酸反应。二步加碱性，干淀粉与部分乙醇混合碱化后，再加入剩余的乙醇和一氯醋酸，升温反应。流化法，干淀粉与乙醇、一氯醋酸一次性干混，再通过高温成流化床反应。固法工艺无生产污染，反应效率快，反应时间短，生产成本较低。但反应不均匀，副产物难以去除，故生产高品质羧甲基淀粉较为困难。固法工艺流程：淀粉+干混+流化反应+干燥+粉碎+包装。有机溶剂法羧甲基淀粉不溶解于醇、酮等有机溶剂。需生产冷水可溶的高取代度羧甲基淀粉。产品的理想方法是将淀粉悬浮于一定含水量的溶剂中，加入片碱和一氯醋酸进行反应。该工艺流程相对复杂且需消耗溶剂，但其产品质量好，适合生产高品质羧甲基淀粉。综合以上几种工艺方法的优缺点，有机溶剂法生产工艺是制取羧甲基淀粉的理想工艺，因而被广泛应用。有机溶剂法工艺的流程溶剂法工艺过程主要分四个步骤碱化淀粉悬浮于溶剂中加碱反应生产淀粉钠盐。醚化反应淀粉钠盐与一氯醋酸进行取代反应生成羧甲基淀粉。精制反应物用酸中和，然后用醇—水液洗涤除等副产物，分离、干燥、粉碎得商品羧甲基淀粉。溶剂回收溶剂经精馏回收循环使用。由于CMS的主要原料淀粉来源丰富，价格低廉，因而生产成本及市场价格远远低于CMC，但性能却优于CMC，比CMC的粘度高，稳定性好，所以CMS应用范围更为广泛，国内产量不足万吨，而市场需求量却已达( 万吨，因而CMS的经济效益十分显著，市场也十分广阔。

羧甲基淀粉

羧甲基淀粉一、CMS简介 1. 淀粉可以看作是葡萄糖的高聚体。淀粉除食用外，工业上用于制糊精、麦芽糖、葡萄糖、酒精等，也用于调制印花浆、纺织品的上浆、纸张的上胶、药物片剂的压制等。可由玉米、甘薯、野生橡子和葛根等含淀粉的物质中提取而得。淀粉有直链淀粉和支链淀粉两类。直链淀粉含几百个葡萄糖单元，支链淀粉含几千个葡萄糖单元。在天然淀粉中直链的占20%～26%，它是可溶性的，其余的则为支链淀粉。当用碘溶液进行检测时，直链淀粉液呈显蓝色，而支链淀粉与碘接触时则变为红棕色。淀粉是植物体中贮存的养分，贮存在种子和块茎中，各类植物中的淀粉含量都较高，大米中含淀粉62%～86%，麦子中含淀粉57%～75%，玉蜀黍中含淀粉65%～72%，马铃薯中则含淀粉超过90%。淀粉是食物的重要组成部分，咀嚼米饭等时感到有些甜味，这是因为唾液中的淀粉酶将淀粉水解成了二糖--麦芽糖。食物进入胃肠后，还能被胰脏分泌出来的唾液淀粉酶水解，形成的葡萄糖被小肠壁吸收，成为人体组织的营养物。支链淀粉部分水解可产生称为糊精的混合物。糊精主要用作食品添加剂、胶水、浆糊，并用于纸张和纺织品的制造(精整)等。淀粉燃点约为380℃。 2. 羧甲基淀粉(Carboxymethyl starch sodium，CMS)，分子式：[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n，是改性淀粉的代表产品，是醚类淀粉的一种，是以小麦、玉米、土豆、红薯（任何一种均可）等淀粉为原料，经物理、化学反应精制而成。羧甲基淀粉可部分的替代羧甲基纤维素（CMC）的应用，它是能溶于冷水的高分子电解质。首次制成羧甲基淀粉是在1924年，1940年已工业化生产。它无味、无毒、不易霉变、当取代度大于0.2以上时易溶于水。它是一种无毒无味的白色或浅黄色粉末状固体，能迅速溶于冷热水中，形成无色透明胶状液，黏度高，而且对光、热皆稳定，具有极好的分散力、结合力、吸湿性及乳化性（其水溶液可作油/水型或水/油型乳化剂，对油和蜡质均有乳化能力），但不溶于乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂。CMS属天然食品，对人体无害，能被人体α-淀粉酶分解，具有生物可消化性，易被人体吸收，同时还可抑制肿瘤增长且增加免疫力，无环境污染，是环保型产品。二、CMS用途

干法制备羧甲基淀粉

2015届毕业论文题目干法制备羧甲基淀粉专业班级化工04班学号1106010409 学生姓名刘玉洁学院化工与制药学院指导教师金士威/欧阳贻德指导教师职称教授/讲师完成日期：2015 年 6 月8 日

干法制备羧甲基淀粉Dry Process Preparation of Carboxymethyl Starch 学生姓名刘玉洁指导教师欧阳贻德/金士威

摘要羧甲基淀粉（CMS)是一种非常重要的阴离子型醚化淀粉，其用途十分广泛。当今社会对其需求量的日益增大，对其性能要求越来越高，对羧甲基淀粉的研究已逐步受到关注，目前，羧甲基淀粉的生产工艺存在诸多问题，不能完全满足工业生产需要。以玉米淀粉为原料，采用干法制备高取代度的羧甲基淀粉。反应分为碱化和醚化2个阶段，以异丙醇（体积分数为60%）为溶剂，氢氧化钠为碱化剂，氯乙酸钠为醚化剂，对羧甲基淀粉工艺进行了研究。考察了碱化温度、碱化时间、醚化温度、醚化时间等因素对羧甲基淀粉取代度的影响，最终确定最佳的碱化温度为35℃，碱化时间为60min，醚化温度为70℃，醚化时间为150min，在此条件下制得的羧甲基淀粉的取代度为0.32，产品的外观得到改善，淀粉糊的黏度稳定性得到加强。关键词：羧甲基淀粉；干法；制备；取代度；醚化

Abstract Carboxymethyl starch (CMS) is an important kind of anionic etherified starch, and is widely applied in many areas. With the increasing demand of society, people have paid more attention to study carboxymethyl starch gradually, which has become a hot spot in recent years. Currently, there is a low degree of substitution, the viscosity instability of the starch paste, poor appearance and other shortcomings on the industrial production of carboxymethyl starch and therefore that greatly limits its application. Highly substituted carboxymethyl starch was produced by dry method used corn starch as raw material. The process was made up of two steps, that was the alkalizing reaction and the etherifying reaction. The isopropyl alcohol （whose volume fraction was 60%)was used as a solvent, alkalizing agent was sodium hydroxide and the etherifying agent was sodium chloroacetate. The effects of the alkalizing temperature and reaction time, the etherifying temperature and reaction time on the degree of substitution were considered.Ultimately, the best alkalizing temperature is 35 ℃, the reaction time is 60 minutes,the etherifying temperature is 70 ℃and the reaction time is 150 minutes. Under the above conditions, the degree of substitution of carboxymethyl starch can reach 0.32, and the appearance of the product has improved, the viscosity stability of starch paste has been strengthened too. Keywords: carboxymethyl starch; dry method; preparation; degree of substitution; etherification

羧甲基淀粉钠在片剂中的作用

羧甲基淀粉钠又称为羧甲基淀粉，是一种阴离子淀粉醚，是能溶于冷水的电解质。它是变性淀粉的一种，属醚类淀粉，是一种水溶性阴离子高分子型化合物。它无味、无毒、不易霉变、当取代度大于0.2以上时易溶于水。它虽然不是药物，作为一种化学制剂它主的要用途是可以作为食品定型剂，保鲜膨化剂，同时在医药行业中也有很大的作用，可作为不溶性药物及可溶性药物片剂药物片剂的高效崩解剂、赋形剂。根据规定可以按照合理的用量加入到是食品、药品行业中去。具体在该行业的作用是：一、医药级就药物制剂而言，可取代明胶，作为制作胶囊、片剂、糖衣的原材料。具有较强的吸水性和膨胀性，在冷水中能较快泡涨，且吸水后颗粒膨胀而不溶解，不形成胶体溶液，不阻碍水分的继续渗入而影响药片的进一步崩解。二、食品级应用于不同的食品中表现出增稠、悬浮、乳化、稳定、保形、成膜、膨化、保鲜、耐酸和保健等多种功能。广泛应用于牛奶、饮料、冷冻食品、快餐食品、糕点、糖浆等产品。此外，在生理学上是惰性的，没有热值，因此用来制造低热值的食品也可以获得理想的

效果。三、造纸级在填料中加入作为稳定剂，起增稠粘结作用，使纸张光泽鲜艳，改善纸张的印刷性能，增强纸张的韧性和耐磨性。用作浆内添加剂，提高助留助滤效果。也用于纸张的表面施胶，可明显提高纸张的干强度和湿强度、耐油性、吸墨性和抗水性。在涂布粘合中使用可以提高纸张的生产和使用性能。四、建筑工在腻子粉、乳胶漆中作增稠保水剂;在涂料中作悬浮剂、稳定剂、成膜剂，具有乳化、增稠、防沉积等作用。制成水泥胶粉应用于水泥抹灰砂浆、水泥保温抗裂砂浆、瓷砖粘结剂、外墙防水腻子，以及其它与水泥有关的产品中。郑州银鹤糊精有限公司位于河南省郑州市西三环，公司成立1986年6月，该公司主要生产黄糊精、白糊精、预糊化淀粉、羧甲基纤维素钠CMC、羧甲基淀粉钠CMS、核桃砂、合脂粉、合脂油、铸造脱模剂、封箱膏、粘芯胶等产品，是集研发、生产为一体的高科技技术企业。

羧甲基淀粉钠

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羧甲基淀粉胶黏剂的制备

羧甲基淀粉胶黏剂的制备学院：化学化工学院班级：09级应化二班姓名：张晓丽12009240215 余翔12009240254 雍明 12009240244

摘要:氧化淀粉胶黏剂是以玉米、土豆、木薯等淀粉为原料经轻度氧化降解反应制得的，此类胶黏剂具有黏结力强、存储性能好的特点。氧化点胶黏剂是针对糊化淀粉胶黏剂强度低，存储期短，干燥速度慢等缺点，经过反复试验而研制成功的一种性能良好的胶黏剂，我国从20世纪70年代末开始进行氧化淀粉胶黏剂用于瓦楞纸板的研究和应用，目前氧化淀粉胶黏剂已成为国内应用最广泛的淀粉胶黏剂之一。因此,研究开发性能优良的淀粉胶粘剂具有重要意义。本文主要讲了氧化剂氧化淀粉的原理和了解了玉米淀粉的合成工艺。关键词:氧化淀粉;胶粘剂;ＫＭｎＯ4 前言：淀粉是一种价廉的制备粘合剂的原料,特别适用于纸张的粘合.很久以来瓦楞纸箱行业中使用的胶粘剂是泡花碱,由于其含碱量高, 对纸张的腐蚀性大,生产出的纸箱易返潮、变形、破损甚至腐蚀包装内商品,因而越来越不适合商业包装要求.我国规定自1993年起,全国所有包装用纸箱的生产均不得使用水玻璃为胶粘剂.淀粉胶粘剂具有强度高、重量轻、无腐蚀、无污染、防潮好、成本低等优点,用量越来越大.生产淀粉胶粘剂可用的氧化剂一般有过氧化氢、次氯酸盐、氯酸盐、高锰酸钾或多元氧化剂等.氧化法又有冷制与热制之分,冷制法一般生产周期长,受季节温度影响较大,有时反应时间较长;热制法具有生产周期短,产品质量稳定,不受季节温度变化限制的优点.本法采用高锰酸钾在酸性条件下氧化,通过简单热处理制得淀粉胶粘剂. 正文 1.1材料与试剂 1.1.1材料与设备 90w调速搅拌器、超级恒温水浴、恒温干燥箱、温度计、升降台架、粘度计、酸式滴定管、滴液漏斗、量筒、烧杯、真空泵等。 1.1.2试剂及药品玉米淀粉、氢氧化钠、高锰酸钾、浓硫酸、去离子水、亚硫酸氢钠。 1.2原理与方法 1.2.1实验原理淀粉是不溶于水的多糖类碳水化合物,分子式为(Ｃ6Ｈ10Ｏ5)ｎ,是由若干个α-Ｄ-葡萄糖单位通过1,4苷键位结合起来的。它主要来源于植物的块根和种子,呈白色,无臭,无味的粉状或粒状固体,其中直

阳离子淀粉的制备及其在造纸中的应用

阳离子淀粉的制备及其在造纸中的应用摘要：介绍了阳离子淀粉的主要几种制备方法：湿法、干法和半干法，综述了阳离子淀粉在造纸工业中的应用情况，探讨了其今后的发展方向。关键词：阳离子淀粉制备应用情况发展方向一、引言阳离子淀粉属于化学改性淀粉，由含有阳离子的醚化剂在碱性条件下与淀粉反应制的，用各种含卤基或环氧基的有机胺类化合物与淀粉分子中的羟基进行醚化反应而生成的一种含有氨基、氮原子上带有正电荷的淀粉醚衍生物[1]。阳离子淀粉主要有叔胺盐类和季铵盐类，其原料在自然界中分布很广，如在玉米、土豆、木薯、小麦中等。阳离子淀粉由于其带有正电荷，易与带负电荷的细小纤维结合，故具有多种原淀粉所不具备的特质，如糊稳定性、水溶解性、成膜性、透明度等，使得阳离子淀粉具有极大的用途。此外，阳离子淀粉具有糊化温度低，易于分散，且黏度高、热稳定性好等特点。阳离子淀粉是一种带有正电荷的淀粉衍生物，随着阳离子取代基数目的增加，其产品糊化温度逐渐降低，分散级性能更为稳定和透明。阳离子淀粉的用途也十分广泛，纺织工业用作浆纱、棉织品、人造纤维的上浆料，造纸工业用作填料添加剂及表面施胶剂，在生物工程方面用作离子交换剂，被广泛地应用于造纸、纺织、食品、石油、粘合剂、采矿业、污水处理和化妆品等领域。二、阳离子淀粉的制备阳离子有关制备阳离子淀粉的报道很多，生产工艺也多种多样。一般制备阳离子淀粉的方法主要可分为干法、湿法以及介于两者间的半干法。半干法是继干法之后发展起来的一种制备方法，其工艺简单，成本低，有较大的灵活性，并且环境污染小，可适合制备不同取代度的产品。近年来也有研究者开发出了一些新型制备阳离子淀粉的方法，如微波干法、流态化制备法等的其他制备方法。 1. 湿法制备湿法是目前工业生产中常用的方法。湿法可分为水溶剂法和有机溶剂法。 1.1 水溶剂法水溶剂法是将淀粉、水、碱及阳离子试剂加热进行糊化反应，或者先将淀粉加水糊化，然后与碱及醚化剂进行反应[2]；赵伟等[3]采用湿法制备了季铵型阳离子淀粉的实验表明：当淀粉100g，醚化剂6g，NaCl20g，并且调节pH值到11.5，温度控制在45～50℃，反应时间为16h时为阳离子淀粉的最佳制备条件。韦莉敏[4]以木薯粉为原料，本文采用湿法工艺制备阳离子淀粉，醚化剂用量3%～8%，

羧甲基淀粉钠取代度的测定方法

羧甲基淀粉取代度的测定方法（－）灰化法： 1．原理经纯化后的羧甲基淀粉在（700土25）℃灼烧灰化后得到残渣氧化钠，然后用酸碱滴定氧化钠含量，并按氧化钠含量计算取代度。 2．仪器与试剂（1）高温炉（0～1000℃），滴定管（50ml），烧杯（300ml），3#玻璃砂芯坩埚（30ml），抽滤瓶（1000ml），抽气泵。（2）0.lmol／L NaOH标准溶液，0.lmol／L HCl标准溶液，0．l％甲基红。 3．操作步骤称取 1.2g左右样品置于300ml烧杯中，加入20ml 0.5mol／L HCl溶液酸化，充分搅拌15min至没有颗粒，加数滴酚酞指示剂，再用0.5mol／L NaOH溶液中和至红色，继续搅拌至试样溶解，再滴人3滴0.5mol／L NaOH溶液。边搅拌边滴加95％乙醇溶液，当试液中出现白色沉淀后，迅速加入约200ml 95％乙醇溶液，便析出沉淀。停止搅拌，在水浴上加热，使沉淀清晰粗大。将沉淀移入3#玻璃砂芯坩埚中，过滤，先用80％乙醇洗涤数次（约100ml），然后用95％乙醇洗3次（约60ml），吸干，移入烘箱内，在105℃烘至质量恒定（约3h），冷却称量。将称量后的干纯CMS倒入干燥的30ml瓷坩埚中，在高温炉内，徐徐升温至700℃，保持30min，取出冷至室温。用少量蒸馏水润湿灼烧物，再用100ml蒸馏水分数次洗，并移至250ml烧杯中，在电炉上缓缓加热至沸，保持5min。加甲基红指示剂2～3滴，用0.lmol／L HCl标准溶液滴定至终点。 4. 结果计算式中HCl——滴定时消耗的HCl标准溶液体积（ml） CHCl——HCl标准溶液的浓度（mol／L） m——样品质量（g）（二）酸洗法： 1．原理羧甲基淀粉试样用酸溶液充分洗涤，使其全部转化成酸式CMS（HCMS），然后加入已知过量的NaOH标准溶液，使HCMS与NaOH发生中和反应，再用标准HCl溶液返滴剩余的NaOH，从而测得CMS的取代度。或者不是加过量NaOH标准溶液后进行滴定，而是直接用标准Na0H溶液滴定。 2．仪器与试剂

高取代度阳离子淀粉的制备与应用研究进展_曹华

收稿日期:2009204208 基金项目:北京市教委科技计划面上项目(KM200810015009);北京市优秀人才培养资助(20071D0500400148);北京印刷学院院选重点项目(Ea -09-01);北京印刷学院课程建设(0928);印刷包装材料与技术北京市重点实验室开放课题基金(KF200807) 作者简介:曹华(1984-),女,湖南郴州人,北京印刷学院硕士研究生,主攻纸包装材料。通讯作者:刘全校(1967-),男,陕西咸阳人,北京印刷学院副教授,主要研究方向造纸技术与包装材料。研究进展高取代度阳离子淀粉的制备与应用研究进展曹华,刘全校,曹国荣,许文才 (北京印刷学院印刷包装材料与技术北京市重点实验室,北京102600) 摘要:综述了国内外高取代度阳离子淀粉的制备方法,包括湿法、干法、半干法的合成工艺,以及高取代度阳离子淀粉在造纸、纺织、废水处理等方面的应用研究进展,指出阳离子淀粉正越来越广泛地用于实验室研究,其在蛋白质分析、药物载体、石油采收方面的应用在逐步发展中,阳离子淀粉的应用得到了进一步的推广。关键词:阳离子淀粉;高取代度;制备;应用中图分类号:TB484;TQ321.2　文献标识码:A 文章编号:1001-3563(2009)07-0076-04 Progress in Prep a ration a nd Application Resea rch of High Degree S ubstit ution Cationic Sta rch CA O H ua ,L I U Quan 2x i ao ,CA O Guo 2rong ,X U W en 2cai (Lab.of printing &Packaging Material and Technology -Beijing Area Major Laboratory , Beijing Institute of Graphic Communication ,Beijing 102600,China ) Abstract :The preparation techniques of high degree substitution cationic starch at home and abroad were summarized ,which were wet process ,dry process ,and semi 2dry process.The application research progress of high degree substitution cationic starch in paper 2making ,textile ,and wastewater treatment were reviewed.It was concluded that cationic starches were more and more widely applied in laboratory.In addition ,studies on the employment of cationic starches in protein analysis ,drug delivery ,and oil recovery were also in progress. Key words :cationic starch ;high degree substitution ;preparation ;application 淀粉作为化工原料具有价廉、易得、可再生、符合环境保护等突出的特点,但是原淀粉具有冷水不溶、糊液热稳定性差、抗剪切性能低、冷却后易脱水、老化以及成膜性差、缺乏耐水性等缺点,从而限制了淀粉在各个领域的应用。通过物理、化学、酶、基因等改性方式对原淀粉进行改性,能明显提高其性能,可以制成工业上需要的各种淀粉衍生物产品[1],这大大拓宽了淀粉的应用领域。阳离子淀粉是化学醚化改性方式的一种,1930年左右已有阳离子淀粉合成的报道,1952年才见到使用价值的报告,1955年开始了工业规模生产,1957年Caldwall 及 Borg 发表了商品阳离子淀粉的第一个专利。其后,阳离子淀粉的数量和品种迅速增长,现在已逐渐向两性淀粉和复合型淀粉发展[2]。淀粉改性物的性能主要取决于改性方式、取代基团、取代度以及取代基团的分布等[3]。和原淀粉相比,阳离子淀粉氮原子上带上了正电荷,得到的醚衍生物具有与带负电荷物质相吸的趋向[4],此外随着取代度的提高,阳离子淀粉的糊稳定性、水溶解性、成膜性、透明度均有改善[5],这都扩大了高取代度阳离子淀粉的应用范围,因此高取代度阳离子淀粉被广泛应用于造纸、纺织、污水处理、油田钻井和浮游选矿等领域。 1　高取代度阳离子淀粉的制备研究阳离子淀粉按其取代度(DS )高低分为:低取代度(0.02～ 0.06)阳离子淀粉和高取代度(≥0.07)阳离子淀粉[6]。它是利用淀粉葡萄糖残基中的伯羟基同醚化剂(叔胺基化合物、季胺

羧甲基淀粉钠的用途

由于羧甲基淀粉钠与羧甲基纤维素有很相似的特性，可以作为增稠、乳化剂来使用。因此它的应用领域十分广泛，我们就一些主要行业发挥的作用给您总结出来。一、建筑工业其溶液具有良好的增稠、稳定、保水、成膜、悬浮的效果。使用方便，安全环保。在建材行业得到了广泛应用。在腻子粉、乳胶漆中作增稠保水剂;在涂料中作悬浮剂、稳定剂、成膜剂，具有乳化、增稠、防沉积等作用。制成水泥胶粉应用于水泥抹灰砂浆、水泥保温抗裂砂浆、瓷砖粘结剂、外墙防水腻子，以及其它与水泥有关的产品中。二、食品行业应用于不同的食品中表现出增稠、悬浮、乳化、稳定、保形、成膜、膨化、保鲜、耐酸和保健等多种功能。食品级羧甲基淀粉钠广泛应用于牛奶、饮料、冷冻食品、快餐食品、糕点、糖浆等产品。此外，CMS在生理学上是惰性的，没

有热值，因此用来制造低热值的食品也可以获得理想的效果。三、陶瓷工业羧甲基淀粉钠(CMS)是一种用羧甲基醚化的变性淀粉，性能优于羧甲基纤维素(CMC)，为取代CMC的最佳产品。CMS在陶瓷工业中作为坯料的赋形剂、可塑剂、增强剂。可增加坯料粘结力，使坯体易于成型，抗折强度成倍提高，有效降低坯体的破损率;还可使坯料中水分均匀蒸发，防止干燥开裂。添加到釉浆中作为稳定剂和粘结剂，可增强坯釉结合，使釉体处于分散状态，提高釉料的表面张力，增加釉面的平滑度，减少烘结后的针孔现象。四、石油工业羧甲基淀粉钠（CMS）是一种用羧甲基醚化的变性淀粉，性能优于羧甲基纤维素（CMC），为取代CMC的最佳产品。CMS的水溶液稳定且性能优良，具有粘结、增稠、保水、乳化、悬浮、分散等功能。CMS在油井作业过程中作为泥浆稳定剂、保水剂，起到降低失水量，提高钻井液中粘土颗粒的聚结稳定性的作用。CMS对泥浆的塑性粘度影响小，对动力、切力影响大，有利于携带钻

详细说明羧甲基淀粉钠的合成方法

详解羧甲基淀粉的合成方法目前在生产羧甲基淀粉时所采用的方法主要分为：干法、水溶液法、有机溶剂法。下面我们详细介绍每一种生产方法，对羧甲基淀粉的制造过程有一个比较详细的了解，可以帮助用户了解在选购使用羧甲基淀粉的时候，是不是会与自己即将进行的试验起化学反应等等，这样就会节约成本与时间的同时，增长一部分知识。羧甲基淀粉的合成工艺是将玉米淀粉、氢氧化钠和氯乙酸按一定的比例及顺序投入球磨机研磨，再喷入润湿剂，继续研磨，同时加热进行反应。反应物料始终为干粉状态。润湿剂可以是水，乙醇等有机溶剂。这种工艺的优点是溶剂用量少（因而称为润湿剂），生产成本低廉，工艺简单。但因是固相体系反应，很少量的溶剂很难使反应试剂的分子渗透到淀粉颗粒内部，只能在淀粉颗粒的表面进行生成羧甲基淀粉钠的反应。所以这种方法生产的羧甲基淀粉取代度不高。水媒法生产羧甲基淀粉，这种方法与干法不同是以水为反应介质合成羧甲基淀粉。由于水的用量大，反应物料呈流体状态。反应设备是常规反应釜。与干法比易于传质传热，生产操作简便。本法的合成工艺是在反应釜中加入反应所需的水和淀粉，搅拌并

且加入氢氧化钠，温度保持在20℃-30℃，搅拌10-30分钟，完成碱化反应。再加入氯乙酸，提高反应温度到50℃-60℃，充分反映5-6小时，完成醚化反应。本法以水为反应介质，不需要回收，成本低廉。虽然淀粉在氢氧化钠水溶液中，其颗粒溶胀，但氢氧化钠分子容易扩散到淀粉内部，利于羧甲基淀粉生成。但当取代度超过0.2时，产品羧甲基淀粉溶于水。本法只适于低取代度羧甲基淀粉的生产。这也是实际生产中很少采用这种方法的根本原因。有机溶剂法生产羧甲基淀粉，这种方法以有机溶剂为反应介质。使用的有机溶剂可以是甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和丙酮等。但从价格和安全因素综合考虑，乙醇是最常用的溶剂。若合成高取代度的羧甲基淀粉,常采用非溶胀性溶剂异丙醇或丙酮。在实际生产过程中，通常使用醇和水的混合溶剂。水能把氢氧化钠输送到淀粉颗粒内部，増加了反应活性中心，提高了产品的取代度。最终产物的羧甲基淀粉的取代度就越高，混合溶剂中醇含量也高。本法的工艺流程与水溶液法基本相同。这种方法的优点是:可以合成高取代度的羧甲基淀粉，还可保持淀粉始终处于颗粒状态，利于生产操作及后处理过程。值得注意的是，在其他反应条件一定的情况下，反应物料的配比决定产品的取代度。氯乙酸与淀粉的投料比越高，羧甲基淀

高取代度阳离子淀粉的性能要点

高取代度阳离子淀粉的性能本文研究了以淀粉为原料合成的两种改性淀粉——淀粉甘油醚和阳离子淀粉的合成以及阳离子淀粉的应用性能。全文共分三大部分：(1)淀粉甘油醚的合成与性能研究：对淀粉甘油醚的合成方法进行研究。淀粉甘油醚是由玉米淀粉与缩水甘油在碱性条件下反应得到,比以往的普通阳离子淀粉在结构上多了一个羟基,这样会增加淀粉甘油醚的水溶性。在合成淀粉甘油醚反应中水和催化剂碱的含量都不能过大,反应温度50℃～85℃,反应时间不超过1.5h为宜。其透光型性、抗酸性与高温稳定性都比原淀粉提高。(2)干法合成阳离子淀粉CS 以及应用研究：以玉米淀粉和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(ETA)为原料,氢氧化钠为催化剂,采用干法合成了高取代度阳离子淀粉(CS),并考察了其驱油性能。结果表明,当m(NaOH)/m(淀粉)=0.02, n (ETA)/n(淀粉)=0.33时,55℃下搅拌1h,真空干燥4h,阳离子淀粉的取代度及反应的转化率可分别达到0.30和90%。室内模拟驱油实验中,矿化度为40g／L时,5g／L CS溶液能够提高原油采收率24.1%；10g／L CS溶液驱替过程中有两次明显升压过程,最高压力可分别达 0.044Mpa和0.041Mpa,并且原油的采收率可提高36.7%。驱油效果明显优于3 g ／L部分水解聚丙烯酰胺(PHPA)溶液。实验用CS溶液的浓度大于PHPA溶液的浓度,但前者的总成本远低于后者,并且不会对环境造成污染。(3)阳离子淀粉CS处理造纸白水的研究：采用实验室研制的高取代度阳离子淀粉作为絮凝剂对造纸白水进行处理,通过实验探讨了高取代度阳离子淀粉的加入量、废水的pH 值及絮凝时间对絮凝效果的影响,确定了高取代度阳离子淀粉处理遣纸白水的最佳条件为：阳离子淀粉的投加量为200mg／L,不调pH值,絮凝时间为24h。同主题文章 [1]. 李承范,康振晋,尹成日. 阳离子淀粉的制备及其应用' [J]. 延边大学学报(自然科学版). 1997.(04) [2]. 刘云平. 阳离子淀粉的生产及其应用' [J]. 江苏化工. 1994.(01) [3]. 叶晓春. 阳离子淀粉及其在造纸工业中的应用' [J]. 中华纸业. 1994.(03) [4]. 许建民,马海萍. 阳离子淀粉的制备' [J]. 纸和造纸. 1995.(01) [5]. 汪多仁. 阳离子淀粉开发与应用进展' [J]. 天津造纸. 2004.(01) [6]. 氯铵型阳离子淀粉' [J]. 化学世界. 1994.(09) [7].