壳聚糖对氧化淀粉凝胶热挤压3D打印成型性的影响

氧化淀粉凝胶材料因其具有亲水性和电荷性、易反应与组装等优势,成为近年来食品及生物医药等领域研究和应用的热点材料,但其作为热挤压3D打印凝胶材料时却存在打印成型性较差及凝胶强度较低等缺陷。本研究提出利用壳聚糖与氧化淀粉分子间的非共价及化学交联作用对其进行调控,探究不同壳聚糖添加量对氧化淀粉凝胶材料的流变性能、打印成型性和凝胶强度的影响。结果表明:壳聚糖与氧化淀粉糊特性依然呈现典型的剪切稀化特征,随着壳聚糖添加量增加(0.5%~2%),氧化淀粉-壳聚糖凝胶体系中存在氢键及静电吸引等非共价相互作用导致黏度增大,触变性先提升后下降,流动应力(τ_(f))先减小后增大、屈服应力(τ_(y))先增大后减小。相比于氧化淀粉凝胶,氧化淀粉-壳聚糖凝胶均具有良好的打印成型性,尤其是当壳聚糖添加量为1%时,复合凝胶触变性最好,流动应力(τ_(f))最小、屈服应力(τ_(y))最大,因此打印成型性与打印精度最佳。此外,由于壳聚糖与氧化淀粉的非共价相互作用以及希夫碱化学交联作用,使得氧化淀粉凝胶网络结构更加致密,稳定性提升,凝胶强度显著增大,且随壳聚糖添加量增加变化趋势愈加明显。本研究结果可为氧化淀粉凝胶材料的性能改善及适合热挤压3D打印加工需求的氧化淀粉-壳聚糖凝胶材料设计与应用提供理论依据和技术支撑。

氧化淀粉/聚磷酸铵协同增强聚丙烯的阻燃性能

使用氧化淀粉(OS)作为碳化剂,并将其引入聚磷酸铵(APP)阻燃体系以提升聚丙烯(PP)的防火安全性能。锥形量热测试表明OS的引入可以有效增强APP阻燃体系的阻燃效率,有效抑制了PP复合材料燃烧过程中的热量、烟雾和有害气体的释放。对阻燃机理进行探究表明OS的引入有效提高了残炭量的生成,并随着OS添加量的增加可以生成更高质量的炭层,高质量的炭层有效隔绝了可燃气体和氧气的传递,以达到保护内部基质的作用。

次氯酸钠氧化淀粉制备工艺及应用研究进展

淀粉是一种来源广泛的天然高分子化合物,是工业生产的重要应用原料。淀粉有天然淀粉和变性淀粉之分,变性淀粉更能满足生产生活的特殊需求。其中,氧化淀粉不仅能改善食物的色泽、口感,还能改变食品的特性,在食品工业中应用广泛。本文以次氯酸钠为氧化剂制备氧化淀粉的工艺为基础,综述了淀粉的变性方法、淀粉来源、次氯酸钠氧化性、反应介质pH值、反应温度、反应时间对次氯酸钠氧化淀粉性能的影响,同时阐述了氧化淀粉在食品行业及工业中的应用,展望了次氯酸钠氧化淀粉的应用发展前景,以期为今后制备次氯酸钠氧化淀粉提供一定的研究经验。

改性氧化淀粉复合碱木素制备液体地膜的研究

为了改善现有塑料地膜难降解、危害作物的现状,采用氧化淀粉、碱性木质素、丙三醇、戊二醛与疏水蜡乳液制备一种液体地膜(liquid mulch, LM)。通过正交实验,使用综合分析法选出最佳液体地膜配方(最佳液体地膜命名为LM1),通过XRD、FT-IR、SEM及喷枪喷涂、培养皿保湿、土壤温度、人工紫外老化、降解性和植物发芽率实验,表征LM1的物化结构与实际性能。结果表明,当氧化淀粉用量10 g,碱性木质素用量0.25 g,戊二醛用量1.5 g,丙三醇用量6 g,蜡乳液用量2 g制备的液体地膜最佳,其中的氧化淀粉和碱性木质素在戊二醛作用下醚化交联生成了致密光滑的薄膜。LM1在施工时易喷涂,具有一定的保墒保温性,抗紫外性良好,且可降解、能促进作物发芽生长。

氧化淀粉接枝聚天门冬氨酸阻垢剂的合成及性能

本文利用聚琥珀酰亚胺在氢氧化钠水溶液中碱解制得聚天门冬氨酸;再通过氧化淀粉糊化后形成的多羟基化合物与聚天门冬氨酸中的羟基、羧基形成交联进行接枝,形成氧化淀粉接枝聚天门冬氨酸型阻垢剂。在天冬氨酸(PASP)与氧化淀粉(OS)的质量比为2:1进行接枝反应时所制得阻垢剂的阻垢性能最佳,在100ppm使用浓度以内时超过同等浓度下的聚天冬氨酸阻垢剂。

氧化淀粉的研究现状及发展趋势

综述了不同氧化剂包括次氯酸钠,过氧化氢,高锰酸钾和高碘酸氧化淀粉的机理,探究了在氧化生产工艺过程,分析影响淀粉分子内羰基和羧基含量的因素。由于氧化剂的差异,对其所生成产物性能、应用等方面进行对比分析得出不同种类氧化淀粉的优缺点,根据它们具有不同的特性来适应和满足不同行业的需求。同时阐述了这些氧化淀粉的性质,介绍了氧化淀粉的主要工业应用。

氧化淀粉基复合材料的制备及力学性能

为提高淀粉基复合材料的力学性能,采用对原生淀粉进行氧化改性,通过模压发泡工艺制备了氧化淀粉基复合材料(OS复合材料)。力学测试结果表明,OS复合材料在力学性能方面有很大程度的提升,且最佳氧化比为m(淀粉)∶m(H_2O_2)=10∶1.5。此时拉伸强度为3.05 MPa,压缩强度6.724 MPa,与原生淀粉基复合材料相比分别提高21.03%、14.65%,缓冲性能最佳;其压缩强度明显优于聚苯乙烯发泡塑料(EPS),缓冲系数与EPS接近。为揭示性能变化的内在机理,通过红外光谱分析发现,氧化过程使得淀粉内部官能基团改变,形成更强的氢键,与剑麻纤维的结合更紧固;通过X射线衍射分析得到,淀粉氧化改性后,结晶度降低,内部形成更均匀的相,裸露的支链增多,其与剑麻纤维结合得更好。为探究复合材料的界面结合情况,采用扫描电镜观察,图像显示OS复合材料内部生成了较好的泡孔结构,并且其淀粉基质均匀地附着在纤维的表面,淀粉和纤维形成了很好的结合。

马铃薯氧化淀粉对面团特性及馒头品质的影响

研究了马铃薯氧化淀粉对面团特性、馒头品质及货架期的影响.结果表明,适量添加马铃薯氧化淀粉可有效改善面团的粉质、拉伸和糊化特性及馒头的品质.马铃薯氧化淀粉可提高面团的吸水率,降低糊化黏度、糊化温度、回生值和衰减值;添加量在0％～6％范围内,面团的稳定时间和粉质指数随添加量的增加而增加,弱化值随着添加量增加而减少;面团的拉伸能量和拉伸阻力在马铃薯氧化淀粉添加量3％时均达到最大值,添加量超过3％时拉伸能量和拉伸阻力随添加量的增加有所下降;适量添加马铃薯氧化淀粉可改善馒头的比容和色泽,增加硬度和弹性,提高咀嚼性和回复性,改善感官品质,延长货架期.综合分析马铃薯氧化淀粉对面团特性、馒头品质以及馒头货架期的影响结果,确定马铃薯氧化淀粉适宜添加量不宜超过6％.

催化剂对双氧水氧化淀粉-锆配合物结构及鞣制性能的影响

分别用钨酸盐、偏钒酸盐和铜-铁盐催化双氧水氧化淀粉,制得氧化淀粉配体,测定了氧化淀粉的氧化度和双氧水分解率,采用核磁共振碳谱、红外光谱和凝胶渗透色谱等分析了氧化淀粉的官能团结构和相对分子质量。考察了氧化淀粉-锆配合物的鞣制性能。铜-铁盐可催化葡萄糖单元C-2,C-3和C-6位的羟基氧化为羰基和羧基,同时打断α-1,4-糖苷键,制得低相对分子质量（14628）、高氧化度（72.5%）的氧化淀粉,用作配体可明显提高锆配合物在皮革中的分布均匀度（97.8%）和结合量（ZrO2质量分数8.0%）,皮革收缩温度达89.7℃,鞣制效果最佳。钨酸盐催化氧化淀粉的相对分子质量高（465095）,氧化度低（15.0%）,形成的锆配合物鞣制性能差。偏钒酸盐催化氧化淀粉的鞣制性能介于上述两者之间。

氧化淀粉对面条品质的影响研究

应用氧化淀粉对面条品质进行改良研究,详细研究了不同添加量和不同氧化度的氧化淀粉对面团的流变学性能、面条的拉伸性能、弯曲断条率、蒸煮断务率、吸水率、溶出率及面条的感官品质等的影响,探讨了氧化淀粉对面条品质影响的机理。

聚乙烯醇/氧化淀粉/二氧化钛复合纳米纤维膜的制备

采用静电纺丝技术制备聚乙烯醇/氧化淀粉/二氧化钛复合纳米纤维膜。采用场发射扫描电子显微镜、差示扫描量热仪及热重分析仪研究组分对材料表面形貌、纤维直径、结晶度和热性能的影响。结果表明,复合纳米纤维表面粗糙程度随二氧化钛含量增加而增大,纤维平均直径在183~222 nm之间且随氧化淀粉含量增加而减小,材料结晶度在30.73%~16.78%之间且随氧化淀粉含量增加而下降,热稳定性随氧化淀粉含量增加而增强。

高羧基含量氧化淀粉的制备与表征

通过氧化改性的方法,制备出一种羧基质量分数最高达2.55%的氧化淀粉,系统研究了氧化条件对氧化产物的影响。实验结果表明:10 g淀粉,100 g蒸馏水,糊化温度在80℃,催化剂FeSO4用量为淀粉的1.716%,氧化剂H2O2用量为淀粉的40%,反应温度55℃,反应时间1.5 h时,羧基质量分数最高为2.55%。采用FT-IR、XRD和DSC对氧化淀粉的结构和性能进行了分析,结果表明高羧基含量的氧化淀粉是非晶相,且不同羧基含量的氧化淀粉具有不同的结晶类型;淀粉的前期糊化阶段发生在淀粉的非结晶区,随着氧化的进行,淀粉的非结晶区先被氧化,当氧化程度加大时,氧化又转向结晶区发生反应。

聚天冬氨酸与氧化淀粉复配物的阻垢性能研究

对聚天冬氨酸与氧化淀粉复配物的阻垢性能进行了研究。结果表明复配物的最佳配比浓度为 :聚天冬氨酸与氧化淀粉各自的浓度均为 1 mg/L;复配物的阻垢性能较单纯的聚天冬氨酸有一定的提高 ,适用于高钙、高 p H、高温的水系统中 ,并可在其中长时间停留 ;复配物使碳酸钙的晶格生长受到抑制 。

化学交联法改善氧化淀粉胶粘剂性能的研究

以硼砂、甲苯二异氰酸酯(TDI)、环氧氯丙烷和三聚氰胺-甲醛树脂等分别作为氧化淀粉的交联改性剂,研究了交联改性剂类型对氧化淀粉胶粘剂耐水性、干燥速率等影响。结果表明:经交联改性后,氧化淀粉胶粘剂的耐水性及干燥速率均明显提高;当交联改性剂为三聚氰胺-甲醛树脂时,相应胶粘剂的吸水率(58.9%)相对最低、干燥时间(700 s)相对最短,说明其改性效果相对最好;当交联改性剂为硼砂时,相应胶粘剂的吸水率(144.9%)相对最高、干燥时间相对最长,说明其改性效果相对最差。用三聚氰胺-甲醛树脂交联改性淀粉胶粘剂制成的瓦楞纸板,在常温水中浸泡48 h后不开胶,完全满足包装纸箱用相关标准的耐水性指标要求。

氧化淀粉改性脲醛树脂胶粘剂的合成工艺研究

以氧化淀粉作为改性剂,采用正交试验法探讨了最终n(甲醛或F)∶n(尿素或U)、淀粉氧化时间、氧化淀粉加入量和交联时间等对氧化淀粉改性UF(脲醛树脂)胶粘剂的游离甲醛含量和胶接强度的影响。研究结果表明:当最终n(F)∶n(U)=1.2∶1、淀粉氧化时间为3 h、氧化淀粉加入量为10%(相对于甲醛和尿素总质量而言)和交联时间为60 min时,氧化淀粉改性UF胶粘剂的游离甲醛含量低于0.09%、胶接强度为1.48 MPa且耐水性明显提高;此时,相应胶合板的甲醛释放量(0.04 mg/L)满足GB/T 9846.3—2004标准中E0级指标要求。

干法制备氧化淀粉的工艺研究

以H_2O_2为氧化剂，在碱催化剂存在的条件下干法制备出氧化淀粉。并对反应温度、反应时间、反应体系水的质量分数、NaOH与淀粉的摩尔比和H_2O_2与淀粉的摩尔比对氧化淀粉羧基含量的影响进行了研究。在固定反应时间3h，以及H_2O_2与淀粉的摩尔比0.225的条件下，选择反应温度、反应体系水的含量、NaOH与淀粉的摩尔比为三因素，采用正交实验，确定出制备氧化淀粉的最佳工艺参数为：反应温度60℃、反应体系水的质量分数为26.5％、NaOH与淀粉的摩尔比为0.135。

催化氧化制备氧化淀粉

研究了以Cu2+为催化剂、双氧水为氧化剂,玉米淀粉经氧化处理后羧基含量和粘度的变化,考察了催化剂用量、反应时间、反应温度和反应pH值对结果的影响。实验结果表明:选用Cu2+作催化剂,最适合反应条件为催化剂用量0.02%(淀粉干重)、反应温度45℃、反应时间4.0h、反应pH7.0。在此催化条件下,双氧水用量20mL,可制得羧基含量为1.21%的氧化淀粉。

傅里叶变换红外测定氧化淀粉的羧基含量初探

采用傅里叶变换红外测试氧化淀粉中的羧基含量，以国标法测得的羧基含量为纵坐标，谱图中羰基吸光度与C- H键吸光度比值为横坐标绘制得到标准曲线。对未知氧化淀粉产物进行红外测试，得到吸光度比值通过标准曲线方程，计算其羧基含量，得到的羧基含量与采用国标法测试的羧基含量进行对比，误差在2％～4％之间。为了提高实验的准确度，选取标样绘制标准曲线时，必须保证待测氧化淀粉的羧基含量在标准曲线计算的极限值范围之内，且偏离标准曲线的极限值。与国标法测试羧基含量相比，采用红外测试，方法简单易操作，效率高，准确度好。因此采用红外光谱测试方法对氧化淀粉的羧基含量的预测具有一定重要意义。

氧化淀粉与聚醋酸乙烯乳液共混体系的粘接性能研究

提出了氧化淀粉共混改性聚醋酸乙烯乳液的机理，采用计算机辅助设计法确定了最优配方。试验结果表明，共混改性后的聚醋酸乙烯乳液具有粘接强度高、耐水性好、固化速度快等特点，可显著降低聚醋酸乙烯乳液的生产成本。

氧化淀粉水处理剂的研究

将天然高分子化合物淀粉改性 ,减小分子量 ,引入羧酸等基团 ,得到无毒害 ,性能稳定 ,不易腐烂 ,易生物降解的水溶性化合物。通过缓蚀阻垢性能研究 ,表明它具有很好的缓蚀阻垢效果 ,适用于工业循环冷却水系统作绿色水处理剂使用。