膨润土酸活化工艺的试验研究

用湿法提纯后的宁明膨润做试验,研究了液固比,硫酸浓度、反应时间,反主尖温度和干燥温度对活化产品脱色率和活性度的影响,提出了最佳的工艺条件。     

PVC/竹粉复合材料制备

在固相反应器中对竹粉进行机械活化乙酰化改性,将改性竹粉与聚氯乙烯(PVC)混合均匀,热压成型制备PVC/竹粉复合材料。考察催化剂浓硫酸用量、乙酸酐用量、机械活化时间和温度对复合材料力学性能的影响,并对改性前后的竹粉及其复合材料断面进行表征。结果表明,当乙酸酐与改性竹粉的物质的量之比为3.5︰1、机械活化温度为80℃、机械活化时间为60 min、催化剂浓硫酸用量为乙酸酐质量的0.5%时,复合材料的弯曲强度为41.29 MPa,拉伸强度为20.87 MPa;傅立叶变换红外光谱分析表明,竹粉被成功进行乙酰化改性。X射线衍射分析表明,机械活化降低了竹粉结晶度,无定形区增加,提高了反应活性;扫描电子显微镜分析表明,在机械力作用下,竹粉纤维束被打断,比表面积增加;改性竹粉复合材料的断面形貌分析表明,竹粉在PVC中分散较均匀,无团聚现象,复合材料断面上没有空隙,改性竹粉与PVC粘结性较好。     

机械活化对木薯淀粉的直链淀粉含量及抗性淀粉形成的影响

采用搅拌球磨机对木薯淀粉进行机械活化,研究了机械活化对木薯淀粉中直链淀粉含量的影响,并以抗性淀粉含量作为评价指标,分别考察了活化时间、储存时间、淀粉糊浓度、糊化温度和储存温度对抗性淀粉形成的影响.结果表明,直链淀粉含量随活化时间的延长而增加.适度的机械活化有利于淀粉分子重结晶,抗性淀粉含量显著提高,其它因素对抗性淀粉形成也有较大的影响,且与淀粉的活化时间密切相关.活化时间1 h的样品在制备条件为淀粉糊浓度140 g·L-1、沸水浴糊化20 min、4℃储存36 h时,抗性淀粉含量达到13.81%,而在相同条件下,由原淀粉制备的抗性淀粉含量仅为6.75%.XRD的分析表明,所制备的抗性淀粉属于B型结晶结构.     

机械活化木薯淀粉丙烯酰胺反相乳液接枝共聚反应

淀粉接枝共聚物是一类新型功能性材料.研究了反应温度、反应时间、油水比、淀粉乳浓度和乳化剂用量对机械活化木薯淀粉与丙烯酰胺在反相乳液中接枝共聚反应的影响.通过正交实验得到最佳反应条件为反应时间2 h、反应温度55℃、乳化剂质量分数4%、淀粉乳浓度8.3%、油水比1:1,在此实验条件下,单体转化率95.1%,接枝率55.6%和接枝效率73.1%,与原淀粉相比,分别提高了4.2%、9.4%和8.6%.机械活化作用破坏木薯淀粉的结晶区,与丙烯酰胺反应几率增大.有效地提高木薯淀粉的化学反应活性.     

机械活化预处理对木薯淀粉与丙烯酰胺接枝共聚反应的影响

采用搅拌球磨机对木薯淀粉进行机械活化,以不同活化时间的木薯淀粉为原料、过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂、丙烯酰胺为单体制备淀粉接枝共聚物,分别考察机械活化时间、反应时间、引发剂浓度、单体浓度及反应温度等因素对木薯淀粉与丙烯酰胺接枝共聚反应的影响。结果表明,机械活化30 min的木薯淀粉与丙烯酰胺接枝共聚反应的适宜工艺条件为反应时间60 min,淀粉浓度0.37 mol/L,单体浓度1.52 mol/L,过硫酸铵浓度3.0mmol/L,亚硫酸氢钠浓度6.0 mmol/L,反应温度60℃时,接枝率和接枝效率分别为145.1%、85.0%,而原淀粉（预糊化）在相同条件下,接枝率和接枝效率分别为100.3%、60.2%。表明了机械活化预处理对木著淀粉的接枝共聚反应有显著的强化作用。     

机械活化木薯淀粉无液化直接糖化的研究

对机械活化木薯淀粉进行酶解研究,探讨了机械活化对淀粉无液化直接糖化的影响规律。试验采用搅拌球磨机对木薯淀粉进行机械活化,以不同活化时间的木薯淀粉为原料,直接以糖化酶为糖化试剂,分别考察机械活化时间、糊化温度、反应时间、淀粉酶用量、pH值、反应温度等因素对糖化DE值的影响。结果表明,机械活化淀粉水解DE值明显比原淀粉高,淀粉经机械活化后对糊化温度、反应温度的依赖性降低。说明机械活化能有效破坏淀粉紧密的颗粒表面和结晶结构,降低结晶度,提高糖化酶水解的反应活性,加快酶解速度,缩短酶解时间。淀粉经机械活化处理后甚至可不经糊化直接进行酶水解。     

玉米淀粉的机械活化及其流变特性研究

通过搅拌球磨机对玉米淀粉进行机械活化降解，并利用X-射线衍射仪（XRD）和旋转粘度计对玉米淀粉的降解程度及流变学特性进行了研究。结果表明：机械活化使得淀粉颗粒结晶结构受到破坏，结晶程度降低。最终由多晶态转变成非晶态。同时所有的机械活化淀粉均呈现假塑性流体特征，符合幂定律，机械活化使玉米淀粉偏近牛顿流体，且活化时间越长、活化温度越高的样品，其糊的表观粘度越低，触变性和剪切稀化也越低。     

机械活化对木薯淀粉冻融稳定性的影响

采用搅拌球磨机对木薯淀粉进行机械活化,以析水率作为评价指标,研究了机械活化时间、冷冻时间、冷冻方式及糊化温度对其糊冻融稳定性的影响。结果表明,机械活化作用对木薯淀粉的冻融稳定性有显著的影响,机械活化时间越长,析水率越大,冻融稳定性越差;采用冻融循环方式比连续冷冻更容易引起淀粉的老化,析水率高;糊化温度的影响则是糊化温度越高,机械活化淀粉的析水率反而略有下降。     

花生壳在机械活化过程中结晶结构的变化

以花生壳为试验材料,采用搅拌球磨机对其进行机械活化,通过红外分析仪(FTIR)及X射线衍射仪(XRD)对不同活化时间的花生壳进行表征分析,探讨机械活化对花生壳结晶结构的影响.红外分析结果表明:机械活化提高了花生壳的内能,降低其纤维素分子氢键的稳定性,从而降低了总结晶指数和横向结晶指数.X-射线分析发现:花生壳在机械力的作用下,木素对纤维素的封闭作用被打破,结晶结构被破坏,结晶度随着活化时间的延长持续下降,最终得到非晶态花生壳纤维素.     

机械活化对PVC/木薯酒糟复合材料力学性能的影响

采用自制球磨机对木薯酒糟进行机械活化,在球磨预处理的同时加入铝酸酯偶联剂(ACA)对木薯酒糟进行表面改性,将处理后的酒糟与聚氯乙烯(PVC)及助剂在高速混合机中混合均匀,然后在平板硫化机中模压成型,制成PVC/酒糟复合材料。考察了木薯酒糟用量、ACA用量、机械活化时间、机械活化温度等因素对PVC/酒糟复合材料力学性能的影响,并利用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜对机械活化前后的酒糟进行表征,探讨了机械活化对酒糟偶联改性的作用。结果表明:机械活化强化了木薯酒糟的偶联改性,在一定程度上提高了复合材料的力学性能。其中当PVC/酒糟/ACA=50/50/0.5、机械活化温度为80℃、活化时间为25 min时,所得PVC/酒糟复合材料的弯曲强度达到39.51 MPa,拉伸强度达到15.24 MPa。