徐萊，羅國平為了既要保持淀粉的團(tuán)粒性（不溶于水），又要達(dá)到部分氧化的目的，選擇了在常溫下（21～38℃），弱堿性條件下進(jìn)行氧化反應(yīng)的工芝。在該反應(yīng)溫度下，淀粉呈溶脹的團(tuán)粒懸浮于水中，氧化劑主要作用在團(tuán)粒的低結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)這個(gè)部分主要是支鏈淀粉分子和少量的直鏈淀粉分子鏈段，試驗(yàn)條件下主要是部分6位碳（C6）上的羥基被氧化成醛基（－CHO）或羧基（－COOH），少量的2，3位（C2C3）上的羥基氧化成酮基伶（>C＝0）或C2C3鍵斷裂成兩個(gè)羧基。該氧化的部位、程度與反應(yīng)溫度、pH值、氧化劑濃度等因素有關(guān)。
楊銘鋒等人制備氧化玉米淀粉的方法是：濃度40%的淀粉乳，不停攪拌，攪拌器速度60r／min。加2%NaOH調(diào)至pH值8～10，緩慢加入次氯酸鈉溶液（有效氯11%～13%），次氯酸鈉用量用有效氯占絕干淀粉質(zhì)量百分率5%，加稀鹽酸（2%）保持pH。氧化過程中，羧基生成影響pH值下降，應(yīng)加稀堿液保持pH值恒定。加次氯酸鈉溶液達(dá)到要求的氧化度后，中和到pH值6．0～6．5，用亞硫酸鈉還原剩余的次氯酸鈉真空過濾機(jī)過濾，用水清洗。水洗后于60℃干燥至水分10%～12%，即為氧化淀粉產(chǎn)物。
2 氧化淀粉改性進(jìn)展
氧化淀粉粘合劑本身在瓦楞紙箱及其它領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中還存在著以下兩個(gè)方面的問題。首先是凝膠現(xiàn)象。該粘合劑在貯存期（一般為1-4個(gè)月）過后，常出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象；這是因?yàn)榉肿娱g相互締合形成一種交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)水合并分散的淀粉分子重新締合時(shí)，產(chǎn)生了凝膠現(xiàn)象，其次是該粘合劑初粘力不強(qiáng)，自然干燥速度慢。由于粘合劑本身的固含量?jī)H為18%-25%，而水份高達(dá)75%-82%，粘合劑中的水份容易向紙內(nèi)滲透，用該粘合劑生產(chǎn)的紙箱初期含水量較高，由于水份在瓦楞紙中存在水份梯度，若不及時(shí)烘干，紙坯就會(huì)變軟，引起跑邊和塌楞。針對(duì)氧化淀粉粘合劑初粘力不強(qiáng)自然干燥速度慢，貯存期短的缺點(diǎn)以及粘合劑本身流動(dòng)性與粘合力之間的矛盾，以添加無機(jī)物或有機(jī)物為手段，對(duì)氧化淀粉粘合劑進(jìn)行改性的報(bào)道也越來越多。
2．1 加入無機(jī)填料催干劑
玉米淀粉粘合劑的一個(gè)顯著弱點(diǎn)是自然干燥速度饅，改進(jìn)其性能的一個(gè)重要措施是加入一些無機(jī)填料如鈉型改性的膨潤(rùn)土、高嶺土等催干劑，加速膠的成膜速度，縮短干燥時(shí)間。這是因?yàn)榇祟悷o機(jī)填料的成份主要是A1和Si（膨潤(rùn)土為Al2O3·4Si02·3H20；高嶺土為Al2O3·2SiO2·4H20），在水中分散后呈膠體狀態(tài)，有巨大的比表面積和較強(qiáng)的吸附性，能吸附帶正晦荷的電解質(zhì)與帶負(fù)電荷的紙纖維形成橋連作用，既提高了膠的固含量，減少水份，還可堵塞和填補(bǔ)紙纖維（特別是草漿紙）的空隙，降低水份滲透率，從而提高粘合劑的初粘力和干燥速度。實(shí)驗(yàn)證明膨潤(rùn)土效果好，且價(jià)格低，是理想的快干劑。加入量以淀粉的1．5-4%為宜，加入量過多時(shí)，干燥速度雖然加快，但粘性、流動(dòng)性變差。還有加入活性輕質(zhì)碳酸鈣（用量一般為1．5%左右），陳憲華在固含量19%的膠液中加入約1。7%的活性輕質(zhì)碳酸鈣及少量分散劑，使干燥時(shí)間由50rain降至28min。
2．2 加入高分子物質(zhì)
在氧化淀粉粘合劑中，加入有機(jī)高分子物質(zhì)如脲醛膠、改性的脲醛樹酯、苯丙乳液、環(huán)氧氯丙烷等，使其中的極性基團(tuán)與氧化淀粉分子中親水的羧基、醛基、羥基等基團(tuán)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，生成高聚物，疏水能力增強(qiáng)。而所加入的高分子物質(zhì)多數(shù)本身的成膜速度快，加之與氧化淀粉粘合劑共混后常能形成疏水的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，一旦涂刷在瓦楞紙板上即形成一層膜，從而阻止水份向紙板內(nèi)部滲透，提高粘合劑的干燥速度和初粘力。
以聚丙烯酰胺（PAM）為例，PAM在膠膜中與淀粉的相容性，降低了淀粉分子間的作用力，從而增加了淀粉分子的柔性。另一方面，PAM的加入，起著和鋼筋水泥中鋼筋骨架相似的作用，進(jìn)一步抑止了膠膜的破壞，起到增韌、增粘、增稠作用。聚丙烯酰胺的用量是淀粉量的0．6%～0．7%為宜。邱清華在膠液中加入2%～10%的改性脲醛膠，使膠液在紙板上的干燥時(shí)間縮短了46%。郭成元在膠液中加入8%～10%的脲醛樹脂，涂刷于紙箱表面上，室溫下1h達(dá)到表干，且防潮性能好。張賢洪介紹加入5%左右經(jīng)增塑改性的脲醛樹脂，不僅縮短干燥時(shí)間，提高初粘力，而且紙箱干后有較好的光澤。馬文偉介紹在氧化淀粉膠中加入5%環(huán)氧氯丙烷改性的脲醛樹脂，在紙板上的干燥時(shí)間僅為普通氧化淀粉膠的三分之一。柏柳青同時(shí)加入PVA和脲醛膠，0．5～1h紙板即可成型。在氧化淀粉制備中加入環(huán)氧氯丙烷、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、苯丙乳液制得的粘合劑也能縮短干燥時(shí)間。
氧化淀粉粘合劑應(yīng)用中碰到的另一個(gè)實(shí)際問題就是膠液的凝聚，解決這一問題的途徑：一是嚴(yán)格控制氧化反應(yīng)的氧化程度；二是改變生產(chǎn)工藝，將氧化淀粉粘合劑直接制成固體，這不但解決了穩(wěn)定性差的問題，且利于長(zhǎng)途運(yùn)輸，當(dāng)然生產(chǎn)成本也有所增加。新的途徑是在膠液中加入水溶性高分子分散劑，如聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛等，可使膠液貯存期延長(zhǎng)。用聚乙烯醇制成聚乙烯醇縮甲醛分散體系，分散體系的濃度與淀粉的用量比例必須適當(dāng)，在整個(gè)分散體系中聚乙烯醇縮甲醛的純固含量不應(yīng)小于4%，而淀粉的純固含量不宜超過10%，利用此不經(jīng)氧化裂解，淀粉直接糊化制得的膠液放置一年無霉變現(xiàn)象，流動(dòng)性不變差，粘合力也不下降。通常使用的方法還有在膠液中添加醋酸乙烯酯和聚乙烯醇縮甲醛膠，醋酸淀粉與氧化淀粉混用等。
2．3 糊化劑的影響
氫氧化鈉作糊化劑，它與氧化淀粉中的未被氧化的羥基結(jié)合，破壞氫鍵，便淀粉分子間的作用力減弱，而溶漲糊化，它又與氧化淀粉的官能團(tuán)反應(yīng)形成鈉鹽而增加了淀粉的親水性與溶解性，它還使玉米淀粉中的淀粉、果膠、蛋白質(zhì)和糖分別轉(zhuǎn)化為膠質(zhì)，增加粘合劑的粘度和硬度，同時(shí)它又賦于淀粉膠抗凝凍性，增加了淀粉膠的流動(dòng)性，并且使之易于儲(chǔ)存。若用量過多，雖然粘合劑透明性好，流動(dòng)性好，貯存時(shí)間長(zhǎng)，但膠液粘度會(huì)下降，且易產(chǎn)生泡沫，造成脫膠現(xiàn)象；且堿性太強(qiáng)，對(duì)紙纖維有一定的腐蝕作用；若用量太少，會(huì)造成淀粉糊化不充分，粘結(jié)力小，流動(dòng)性差。實(shí)驗(yàn)表明堿量控制在淀粉用量的8%～10%為宜。
2．4 交聯(lián)劑的影響
為提高粘合劑的交聯(lián)度和初粘性，加入硼砂作交聯(lián)劑。硼砂在水中能與糊化的氧化淀粉的羥基、醛基等形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多核絡(luò)合物，具有交聯(lián)增稠作用，使淀粉粘合劑的粘度及表面張力增加，內(nèi)聚力和穩(wěn)定性得以改進(jìn)，從而提高粘結(jié)力和抗水性。但用量過大，交聯(lián)絡(luò)合過度，膠水上機(jī)后易拉絲，紙楞吸不上膠水，甚至?xí)チ鲃?dòng)性和粘性；用量過少，則交聯(lián)絡(luò)合不夠，使膠水過稀粘合性差。實(shí)驗(yàn)確定硼砂用量控制在淀粉量的2%～3%為宜。
3 氧化改性淀粉產(chǎn)物展望
氧化淀粉粘合劑經(jīng)過物理和化學(xué)方面的改性研究，粘合劑的初粘力、干燥速度、穩(wěn)定性等方面都較普通的氧化淀粉粘合劑有了明顯的改善，已在實(shí)際的推廣應(yīng)用中。但人們?cè)诘矸鄹男灾幸策M(jìn)行了大量工作。溫衛(wèi)華對(duì)于玉米粉代替淀粉制備膠粘劑，將玉米膠蛋白轉(zhuǎn)化為烷基磺酸鈉提高纖維親和力，將玉米中脂肪在堿性條件下進(jìn)行皂化提高粘合劑的防老能力。在造紙行業(yè)中，用于銅版原紙的陰離子氧化氰己基淀粉，用于銅板紙等高檔紙的生產(chǎn)和食品工業(yè)中的磷氨雙變性淀粉擴(kuò)大了淀粉的改性產(chǎn)物應(yīng)用范圍。劉艷麗等人對(duì)氧化酯化復(fù)合變性淀粉、氧化交聯(lián)復(fù)合變性淀粉及原淀粉的漿液和漿膜性能進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)試，并對(duì)結(jié)果作了分析變性淀粉種類繁多，主要有酸化淀粉、氧化淀粉、交聯(lián)淀粉、酯化淀粉、接枝淀粉等。其中氧化淀粉由于在一定程度上的降解和羧基的引入，聚合度降低，分子流動(dòng)性能提高。其他天然高分子材料如魔芋等，具有優(yōu)于淀粉的特性，在膠粘劑方面有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。改性淀粉膠粘劑仍有許多問題要解決。
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