瓜尔胶的应用研究：

瓜尔胶的应用研究，瓜尔胶，英文名为 guar gum ”是从广 泛种植于印巴次大陆的一种豆科植物——瓜 尔豆中提取的一种高纯化多糖，就分子结构 来说它是一种非离子多糖。瓜尔胶以聚甘露 糖为分子主链，D-吡喃半乳糖为支链，其中 甘露糖与半乳糖单元之比为2: 1。

瓜尔胶最大的特点就是它与纤维素的结 构非常相似，这种相似性使它对纤维素有很 强的亲和性，称为直接性。在应用时，瓜尔胶 比刺槐豆胶被广泛地用于工业生产)更容易 水化；在化学组成上瓜尔胶的分支单元数是 次槐豆胶的2倍，并且瓜尔胶直链上没有非 极性基团，大部分伯羟基和仲羟基都处于外 侧，半乳糖支链并没有遮住活性的醇羟基，因 此具有更大的氢键活性。

瓜尔胶的应用研究为了赋予瓜尔胶更好的使用性能，可以 采取对瓜尔胶原粉进行化学改性的方法，瓜尔胶的应用研究，即 在分子链上引入阳离子基团生产阳离子瓜尔 胶。阳离子瓜尔胶在冷水中可溶，这与阳离 子淀粉相比是一个很大的优势。实验发现经 过改性的阳离子瓜尔胶在提高纸页滤水的同 时保持或提高纸页匀度；通过吸附细小纤维 和填料可以进一步改善滤水同时提高一次留 着率。而在过去，这两方面都是互斥的。

对于阳离子瓜尔胶，国外已进行了许多 研究。Burnfield研究发现，将阳离子瓜尔胶与 阳离子淀粉按一定比例预先混合，经糊化后 使用；阳离子淀粉的增强及阳离子瓜尔胶的 助留、助滤效果都能得到有效的发挥，而且它 比不经预先混合而分别使用两种助剂相比， 强度提高204左右，更重要的是它消除了单 独使用阳离子瓜尔胶时粉尘”瓜尔胶粉)对 人体的危害及耗水量大的弊端。

在造纸过程中，如果淀粉助剂用量过多， 则会导致纸页变硬，同时增大白水COD和 B0D负荷，Larsson通过研究认为，将改性的 瓜尔胶阳离子或中性)与胶体硅酸按适当比 例混合后，是一种良好的造纸助强剂，同时也 显著提高助留助滤效果，研究发现，分多次加 入胶体硅酸对纸页强度和其它性能有较大改 善，但最显著的改善是细小纤维和填料的留 着率。具体加入步骤为先将一部分胶体硅酸 与纤维和填料混合，适当加入改性瓜尔胶，当 填料中形成了纤维、填料、硅酸和瓜尔胶的混 合絮聚物并在浆料进入流浆箱之前加入剩余 部分胶体硅酸。虽然它对助留助滤、增强的 原理还不完全明了，但是纤维一填料一硅酸 与瓜尔胶混合物形成的絮聚物更加稳定被认 为是主要原因，即后面加入的胶体硅酸使先 前形成的絮聚物进一步结合成更稳定的，对 成形过程各种外力不敏感的絮聚物。

2瓜尔胶的应用领域

2. 1 食品工业

瓜尔胶是现代食品行业应用最广泛的食 品辅料之一。它可以用在方便食品、调味品、 饮料、冰淇淋和词料等多种食品中，具有增 稠、保水、稳定及粘结悬浮的作用，是食品加 工行业广泛应用的增稠剂、稳定剂和悬浮 剂。

2.2 化妆品工业

瓜尔豆由于其本身丰富的营养成分正在 受到化妆品行业的重视。化妆品的原材料主 要分为如下两类：

油脂类产品：棕榈酸异丙酯&PP)、肉豆 蔻酸异丙酯&PM)、硬脂酸异丁酯&BS)等。

功能性添加剂：阳离子瓜尔胶、Vc磷酯 镁、Vc磷酸酯钠等。

阳离子瓜尔胶通常作为功能性添加剂。

2. 3 纺织工业

印花是纺织行业的一个重要分支。由瓜 尔胶及其衍生物制成的印花糊料胶较传统的 印花糊料具有以下优势：

1)有良好的流变性，属于假塑性流体， 不易在括刀口上，印花性能好、印花刀疵较 少。

2)渗透性好、印花表面匀染性好。

3)成糊率高、固含量较低、洗涤性好。

-)保水性良好，用于疏水性纤维织物的 印花也不至于渗化。

.)耐酸、耐碱、耐电解质。

/)对各类染料的相容性较好，可与其它 糊料混合作用。

2.4石油工业

瓜尔胶是一种纯天然植物胶，具有较强 的增粘作用。瓜尔胶的应用研究，羟丙基瓜尔胶是由瓜尔胶粉经 过化学改性后得到的，具有许多优点，水不溶 物及残渣较瓜尔原粉有大幅降低。用于油田 水基压裂液基混浆添加剂，能有效地降低对 底层的污染，且抗高温性好，稳定性强。

2.5造纸工业

瓜尔胶应用于造纸工业的时间并不长， 应用范围也不甚广泛。但其显著的应用效果 不容忽视。目前，国外对瓜尔胶作为造纸增 强剂、助留助滤剂、絮凝剂、打浆增粘剂等领 域都进行了深入的研究。许多成果应用于造 纸实践中。

3 应用于造纸工业的意义

造纸化学品的研究工作发展到今天，已 有很多种效果不错的助留助滤剂被人们开发 和应用，并且取得了显著的成绩。瓜尔胶在 造纸中的应用国内尚不多。随着现代造纸的 发展，适应高速纸机、零排放以及环保的要 求，瓜尔胶及其改性物在造纸中应用的研究 有着重要意义：

1)随着封闭水循环的推广，新闻纸、未 漂硫酸盐浆、废纸浆等浆料的阴离子垃圾的 积累将显著增加，这就会使许多传统的造纸 助剂，如聚丙烯酰胺PAM)等失去作用，而阳 离子瓜尔胶的吸附作用主要是因为瓜尔胶的 分子结构与纤维分子相似，阴离子垃圾的存 在并不能左右瓜尔胶吸附纤维和填料。所以 阳离子瓜尔胶作为湿部添加剂时可以有效地 克服这一问题。

2)瓜尔胶的应用研究，聚丙烯酰胺和改性淀粉作为助留助 滤剂使用时，在加快滤水的同时可使纤维过

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度凝聚，从而降低纸页的匀度和强度。而阳 离子瓜尔胶能在加快纸页滤水的同时保持 或提高纸页的匀度。

3)瓜尔胶使用简单，不需要单独的溶 解设备，没有分子量剪切问题，且无毒无害， 抄造高档卷烟纸尤为适合，在食品包装纸上

也有很大的意义。

结束语

瓜尔胶由于本身所具有的与纤维结构 相似性、天然环保性、水溶性等优点，使它在 造纸工业尤其在卷烟纸等低定量纸的生产 领域有着广泛的应用前景。

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