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羧甲基纖維素 |
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CMC |
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淀粉纖維素 |
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羧甲基淀粉 |
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CMS |
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陽(yáng)離子聚丙烯酰胺 |
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陰離子聚丙烯酰胺 |
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PAM |
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絮凝劑 |
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羥丙基甲基纖維素 |
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| 目前，CMS在合成工藝及性能方面存在的主要問(wèn)題有：(1)水媒法。只能合成取代度及黏度較低的產(chǎn)品，產(chǎn)物后處理困難，耗水量大，對環(huán)境有污染。目前，工業(yè)上很少采用水媒法生產(chǎn)羧甲基淀粉。(2)溶媒法。有機溶劑使用量大，溶劑需要回收，生產(chǎn)成本高且較易污染環(huán)境。其中甲醇本身有毒性，大量使用不利于對環(huán)境保護和人體健康。異丙醇沸點(diǎn)較高，不易揮發(fā)，能耗大，在國內價(jià)格相對較高，同時(shí)對設備有一定的腐蝕性。(3)干法。生產(chǎn)CMS普遍存在淀粉與反應試劑之間不能充分混合均勻，堿及醚化劑較難滲透到淀粉顆粒內部，從而使產(chǎn)物的平均取代度不高，取代基多分布于顆粒表面，產(chǎn)物溶解性能也不夠理想。(4)由于工藝技術(shù)的制約，目前國內企業(yè)生產(chǎn)的CMS多是中低取代度的產(chǎn)品，產(chǎn)品糊液黏度不穩定，抗酸、耐鹽、耐剪切性能相對較差，導致應用受到一定制約。(5)高取代度、高黏度的CMS盡管已有研究報道[13-15]，但產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩定，現實(shí)中工業(yè)化生產(chǎn)規模小，系列化品種少，還遠遠滿(mǎn)足不了各行業(yè)的應用需求。
針對上述存在的問(wèn)題，今后的研究工作可以從以下幾個(gè)方面著(zhù)手：(1)干法或半干法具有節能減排，綠色環(huán)保等優(yōu)勢，是生產(chǎn)CMS的理想工藝，應加強研究�？梢詮膶Φ矸圻M(jìn)行預處理方面著(zhù)手。因淀粉結構中含有結晶區及非晶區，結晶區占淀粉顆粒體積的25%～50%，結晶區對水、醚化劑有很強的抵抗能力，在干法及半干法的工藝條件下，傳統的一步、多步加堿法，均不足以完全破壞淀粉的結晶結構，反應多發(fā)生在非晶區，反應試劑很難觸及結晶區域的羥基基團，導致反應不均勻，取代度低。若能采用適宜的方法對淀粉進(jìn)行預處理，先破壞淀粉的結晶區域，將淀粉制成結構疏松的非晶化淀粉，再進(jìn)行醚化變性，反應試劑的內擴散阻力就會(huì )顯著(zhù)減弱，而易于滲透到淀粉顆粒內部將羥基醚化，進(jìn)而可以提高取代度，改善產(chǎn)品的性能。(2)在干法工藝還不十分完善的情況下，尋找綜合性能更優(yōu)良的溶劑作反應介質(zhì)，也可以考慮將傳統單一的有機溶劑介質(zhì)轉為兩種或多種有機溶劑介質(zhì)的復配。(3)單變性淀粉雖然改進(jìn)了天然原淀粉的某些缺陷，但其本身仍然存在不足之處，如CMS就有不耐酸、不耐鹽等缺點(diǎn)。而復合變性淀粉產(chǎn)品，如交聯(lián)-酯化、交聯(lián)-醚化等產(chǎn)品則兼具兩種單一變性淀粉的優(yōu)良性質(zhì)[16-18]，因此，應加強對CMS復合變性的研究，改進(jìn)CMS的應用性能。(4)加強對高取代度、高黏度CMS糊液的非牛頓流體性質(zhì)的研究，為開(kāi)發(fā)質(zhì)量穩定的CMS及拓展其在實(shí)際中的應用提供理論支持。 |
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