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1、第11期2001年粮食与饲料工业41羟乙基淀粉的制备与应用徐立宏,张本山,高大维(华南理工大学,广东广州510641)摘要:综述了国内外制备羟乙基淀粉的3种主要方法:水媒法、干法、溶媒法。并对3种方法的利弊进行了分析。介绍了羟乙基淀粉在造纸、纺织、医药等领域的应用,同时还介绍了作者在该领域的研究工作,并对开发羟乙基淀粉提出了一些建议。关键词:羟乙基淀粉;制备;应用中图分类号:TS235;TS236.9文献标识码:A文章编号:1003-6202(2001)11-0041-03Preparationa
2、ndUsesofHydroxyethylStarchABSTRACTThreemainmethodsofpreparinghydroxyethylstarchathomeandbroad:aqueousreactions,organicsolventreac-tionsanddryreactionsweresummarized.Theadvantagesanddisadvantagesofthethreemethodsarediscussed.Theapplicationsofhydroxyeth
3、ylstarchinpapermaking、textilemanufacturing、medicineetcwereintroduced.Someproposalsfordevelopingthehy-droxyethylstarchwereputforward.KEYWORDShydroxyethylstarch;preparation;application淀粉因价廉易得,已成为一种丰富的再生性工业原料,ONaOH然而天然淀粉因其结构和性能上的缺陷,限制了其应用范StOH+H2CCH2StOC
4、H2CH2OH围。国内外近20年来对淀粉及深加工的研究十分活跃并在环氧乙烷的环张力大,在淀粉离子的攻击下很容易开科学领域和工艺技术上取得了长足的进展,开拓了许多应用裂,进行双分子亲核取代反应。在羟乙基化反应中,环氧乙领域。在国外,变性淀粉属高科技的精细化工产品,产量已烷不仅能与脱水葡萄糖单位中的3个羟基的任何一个起反占淀粉总产量的20%～30%,且变性淀粉的品种已达2000应,还能与已取代的羟乙基起反应,形成氧乙烯支链。这种多种。连锁反应的结果使得有大于3个分子的环氧乙烷与一个葡羟乙基淀粉是用化学
5、方法在淀粉分子上引入亲水基团萄糖单元反应,从而得到大于理论上最大取代度的表观取代羟乙基而得到的变性淀粉,其突出优点是醚键的稳定性高。度。因而羟乙基淀粉与磷酸酯,阳离子等许多变性淀粉不一在水解、氧化、交联、羧甲基化等化学反应过程中,醚键不会样,要用摩尔取代度表述葡萄糖单元上羟基的平均数。断裂,而且受电解质和pH的影响小,能在较宽的pH条件下1.1水媒法制备羟乙基淀粉使用。水媒法是最常见的方法。它以水为分散介质,适用于制羟乙基淀粉的制备方法有3种:水媒法、干法和溶媒法。备低取代度的产品(摩尔取代度MS
6、≤0.1)一般是将淀粉配3种方法各有利弊:水媒法适于制备低取代度的产品;干法成质量浓度为5%～45%的淀粉乳,加入重量为干淀粉质量难于工业化;溶媒法适于制备高取代度的产品。的5%～10%的盐类抑制淀粉溶胀,加入干淀粉质量1%～羟乙基淀粉目前主要用于造纸、纺织和医药工业,它是2%的氢氧化钠作为催化剂,为避免局部碱液过浓导致淀粉理想的表面施胶剂,能有效地改善纸张的物理性能;它也可糊化,将氢氧化钠配成为质量浓度为5%的水溶液,缓慢滴用于纤维的经纱上浆及织物的永久抗皱整理;已有羟乙基淀加,在加入环氧乙烷前
7、用氮气排空,反应常在308～323K进[1,2]粉用作纺织印花糊料的报道;20世纪60年代初,羟乙基行。较高的温度会使淀粉颗粒膨胀,造成过滤困难;较低的[3]淀粉被发现可以用做医药上的血浆填充剂,这导致了人们温度则反应时间太长。反应结束后用酸中和,过滤除去盐和对它的微结构研究的兴趣,因为其取代基的分布及分子量的可溶性的有机副产品,干燥得产品。水媒法的优点是反应温大小与其在临床上的应用密切相关。因此国外对羟乙基淀和,安全性好,比较经济,淀粉能保持颗粒状态,产品易于过[4～7]粉的研究主要集中在医药领
8、域,其他方面的应用研究并滤、水洗,可得纯度较高的产品;缺点是反应时间较长,因环不多见。在涂料工业,中高档的水性涂料用增稠剂主要用价氧乙烷在水介质中易水解成乙二醇使反应效率及取代度较[8]格昂贵的进口羟乙基纤维素,其淀粉结构与纤维素相似,如低,而且易产生废水,副反应多。果能用羟乙基淀粉或者它的衍生物代替进口的羟乙基纤维1.2干法制备羟乙基淀粉素,将具有重要的意义。干法是指淀粉颗粒直接与环氧试剂的气固相反应。常用的催化剂有碱、磷酸盐、硫酸盐、羧酸盐、叔胺等。由于水1羟乙基淀粉的制备媒法
