來源:http://www.wn7ant.com/ 作者:湖北漂白粉 發(fā)布時間:2007-5-11 0:32:28 瀏覽次數(shù):2457
變性淀粉生產(chǎn)新技術(shù)介紹 |
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1新技術(shù)的提出
從上世紀80年代國內(nèi)開始變性淀粉的工業(yè)化生產(chǎn),其產(chǎn)品基本都是一次變性的變性淀粉產(chǎn)品,如氧化淀粉、酸解淀粉、醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉、交聯(lián)淀粉、羧甲基淀粉、陽離子淀粉、預糊化淀粉等等,這些產(chǎn)品的軟件技術(shù)一是國內(nèi)自行開發(fā)研制的,二是與引進生產(chǎn)線一起引進的產(chǎn)品軟件技術(shù)。這些產(chǎn)品的生產(chǎn)硬件,除少數(shù)生產(chǎn)企業(yè)從國外引進外,多數(shù)是國內(nèi)自行配套,其生產(chǎn)裝置與國外的生產(chǎn)裝置存在著一定的差距。 當時開始生產(chǎn)的這些變性淀粉產(chǎn)品在國內(nèi)主要用于紡織、造紙、水產(chǎn)飼料等行業(yè),這些產(chǎn)品的性能以及其售價,基本滿足應用行業(yè)的要求,并為其接受,促進了國內(nèi)變性淀粉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 隨著時間的推移,科技的進步,國內(nèi)許多行業(yè),對變性淀粉的顆粒狀態(tài)、糊液性能以及漿膜特性提出新的要求,例如紡織行業(yè),近二年為適應紡織行業(yè)的技術(shù)進步,提出"低粘高濃高壓"上漿以及"不用或少用PVA"的漿紗新工藝,要求變性淀粉取代PVA成為主漿料。要做到這些,就要求紡織漿料用的變性淀粉既具有低的粘度,又具有與各類纖維的高的粘接力(粘附力),同時還要有好的糊液特性(如抗老化性與其它助劑的相溶性等等),以及優(yōu)異的漿膜性能(如耐磨性、吸潮性、柔軟性、水溶性等等),而要有這樣性能的變性淀粉產(chǎn)品,已不是一次變性技術(shù)生產(chǎn)的變性淀粉產(chǎn)品所能具有的。再以造紙行業(yè)為例,雖然目前國內(nèi)絕大多數(shù)紙廠仍然采用陽離子淀粉或磷酸酯淀粉作為濕部(漿內(nèi))添加劑,采用氧化淀粉作為表面施膠劑和板紙的層間粘接劑,但是隨著造紙紙漿原料配比的變化,(回收紙漿、短纖維使用的比例增大),紙機車速的大幅增加(舊紙機車速在100~600m/min提高到新紙機的100~1600m/min),因此,希望能提供性能更好的變性淀粉如雙變性淀粉,復合變性的氧化淀粉等等,再以食品工業(yè)為例,由于近幾年方便食品、速凍食品、休閑食品等大量出現(xiàn)并工業(yè)化生產(chǎn),要求使用新型變性淀粉以改善這些食品的原料(如米粉、面粉、魚糜、肉糜等)性能,以保證這些食品在生產(chǎn)、儲存和食用時的品質(zhì)、口感、風味等。以上例子說明,隨著變性淀粉應用領域的技術(shù)進步以及新的應用領域的開拓,對變性淀粉提出了更高的要求。 另一方面,近幾年從國外進入國內(nèi)市場的變性淀粉產(chǎn)品,也不再是一次變性的老產(chǎn)品,而是以復合變性或多元變性為主的產(chǎn)品。 以上兩方面,是變性淀粉開展研究新技術(shù)的依據(jù)和原因。 2新技術(shù)的內(nèi)容 變性淀粉生產(chǎn)新技術(shù),包括兩方面,一是生產(chǎn)硬件技術(shù)的進步,二是生產(chǎn)軟件技術(shù)的創(chuàng)新。其中以生產(chǎn)軟件技術(shù)創(chuàng)新為主。 生產(chǎn)軟件技術(shù)創(chuàng)新,一是指生產(chǎn)方法相互結(jié)合,例如化學法和物理法相結(jié)合,生產(chǎn)出新的變性淀粉產(chǎn)品,如預糊化醋酸酯淀粉,預糊化陽離子淀粉等等,這些產(chǎn)品既具有醋酸酯淀粉或陽離子淀粉等特性,又具有預糊化淀粉的各種"α"度的特點。再如化學法液相反應(濕法)與化學法固相反應(干法)相結(jié)合,生產(chǎn)出新的變性淀粉,如兩性(同時帶陽離子和陰離子)淀粉,如酯化-糊精化淀粉等等。二是指生產(chǎn)工藝的改變,使淀粉的葡萄糖分子結(jié)構(gòu)上2,3,6位上的羥基(-OH),分別被二種或二種以上的新化學基團所取代,生成新的化學結(jié)構(gòu),使淀粉改變物理及化學性能,形成新的變性淀粉產(chǎn)品。 以上兩種技術(shù)創(chuàng)新,實質(zhì)上是相同的,都是對淀粉進行二次或二次以上的變性處理,處理后的產(chǎn)品被稱為復合變性淀粉或多元變性淀粉。經(jīng)過多元變性的產(chǎn)品其性能更符合應用的要求,例如:氧化-酯化淀粉,它具有氧化氧化淀粉低粘度和良好的粘度穩(wěn)定性,又具有與各種纖維良好的粘著力和漿膜性能。 例如,酯化-預糊化淀粉,它具有酯化淀粉良好的流變性和漿膜性能,又具有預糊化淀粉能溶于各種溫度的水中,以及良好的分散性等。有關多元變性淀粉的產(chǎn)品,國外有幾十種已工業(yè)化生產(chǎn),國內(nèi)研究并開始小型工業(yè)化生產(chǎn)的,也有好幾個品種。 對于新技術(shù)中生產(chǎn)硬件的創(chuàng)新,首先表現(xiàn)在控制手段方面,由于變性反應影響反應結(jié)果的因素很多,其中原料、化工原料中有效成份波動,pH值、溫度、反應時間等因素是主要的,尤其是化工原料中有效成份的波動和pH值的恒定則是關鍵。理論上添加化工原料的數(shù)量,順序應該根據(jù)化工原料中有效成份的波動而作修改,實踐中則很難做到這點,尤其是人工操作則更難。同樣,反應罐內(nèi)漿液的pH值是隨著反應進展而波動的,而pH值的波動又影響反應的效率,因此,保持反應罐漿液的pH值穩(wěn)定,又是人工操作比較困難的。 因此,變性淀粉生產(chǎn)硬件新技術(shù),將通過監(jiān)測--修改工藝(包括修改加藥量)--執(zhí)行全電腦控制來實現(xiàn),確保罐與罐之間反應效果的接近和質(zhì)量的穩(wěn)定。其次,新技術(shù)包括新型機械設備的使用。最后,新技術(shù)表現(xiàn)在監(jiān)控--化驗設備,特別中間樣品的快速檢測方面。 3新技術(shù)的成熟度 變性淀粉產(chǎn)品,生產(chǎn)軟件的成熟度,應該包括三個方面:一是工藝方面成熟,可以將新產(chǎn)品進行工業(yè)化生產(chǎn),并能生產(chǎn)出預期設定并達到應用單位要求的產(chǎn)品;二是初步完成應用領域的應用實驗,并在質(zhì)量、效果以及售價方面,被應用方所能接受,即生產(chǎn)的產(chǎn)品能進入市場;三是在經(jīng)濟上,以工業(yè)化生產(chǎn)實際成本與售價之間有個合理利潤,即生產(chǎn)單位能"有利可圖"。新建企業(yè),則要有一個合理的投入產(chǎn)出比和投資回報率。達到以上三方面的產(chǎn)品,其生產(chǎn)技術(shù)、應該認為是成熟的技術(shù)。 而對于生產(chǎn)硬件的新技術(shù),如半沸騰干法反應器,壓濾或脫水設備(兼有洗滌功能),產(chǎn)品連續(xù)水分監(jiān)測儀等等生產(chǎn)、檢測的正式使用,同樣也有衡量條件,其一,是經(jīng)過生產(chǎn)實踐的考驗,證明其具有的性能,達到連續(xù)生產(chǎn)的要求,其二,在投資、能耗、工耗和操作所具有的性能優(yōu)于現(xiàn)用的設備。 |