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浅析瓜尔胶是怎样逐渐被人们所知晓的

发布日期:2019-12-30 11:36:43

瓜尔胶为大分子天然亲水胶体,归于天然半乳甘露聚糖,质量改良剂之一,一种天然的增稠剂。

  瓜尔胶,英文名为“guargum”,是从广泛栽培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天然多糖。因为其共同的分子结构特点及天然性,使其敏捷成为功能优越的新型环保造纸助剂;一起它还被广泛应用于食物、石油、医药等范畴。
  瓜尔胶为大分子天然亲水胶体,归于天然半乳甘露聚糖,质量改良剂之一,一种天然的增稠剂。外观是从白色到微黄色的自在活动粉末,能溶于冷水或热水,遇水后及构成胶状物质,到达敏捷增稠的成效。首要分为食物级和工业级(油田运用的归于工业级)两种。一般出口包装是25KG/袋,外层牛皮纸,内层PE薄膜袋。广泛用于石油压裂、钻井等增稠意图,以及食物添加剂,印染和修建涂料等职业。瓜尔胶是已知的最有效和水溶性最好的天然聚合物。在低浓度下,可构成高粘稠溶液;表现出非牛顿流变特性,与硼砂构成酸可逆凝胶因为它的共同功能,应用于食物、制药、化妆品、个人保健、石油、粘蚊剂、造纸和纺织印染等职业。
  瓜尔胶的开始出现是作为刺槐豆胶(Locustbeangum)的替代品而发生的。
  在此之前,刺槐豆胶被广泛应用于工业生产形成了需求严重。后来研讨证明,尽管瓜尔胶和刺槐豆胶均为聚半乳糖甘露糖,但二者在化学组成和行为上有着明显的区别。
  刺槐豆胶要到达最大粘度需求高温水煮,而瓜尔胶在冷水中就能够水化。化学组成上,刺槐豆胶平均每4个甘露糖单元才有1.5个乳糖支链。所以瓜尔胶分支单元数为刺槐豆胶的2倍。而这被认为是瓜尔胶比刺槐豆胶更容易水化和氢键结合活性更大的首要原因
  除此之外,瓜尔胶的本钱仅是刺槐豆胶的一半。
  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在外侧,并且半乳糖支链并没有遮住活性的醇羟基。因此瓜尔胶具有最大的氢键结合面积,当与纤维结合时,构成的氢键结合间隔短,结合力大。
  为赋予瓜尔胶更好的运用功能,通常对瓜尔胶原粉进行化学改性。瓜尔胶的改性首要有两个方向:一是在分子链上引进阳离子基团,然后获得必定的正电性。如用季铵盐3-氯2-羟丙基氯化铵与瓜尔胶原粉在有机溶剂中醚化反响生成阳离子瓜尔胶
  这种带正电的改性瓜尔胶便能够与带负电的纤维、填料粒子相互作用然后进步原有的助留、助滤和增强作用。另一改性方向就是设法添加瓜尔胶分子链的长度,增大其分子量,然后增强其架桥衔接才干。阳离子瓜尔胶在冷水中可溶,这与阳离子淀粉比较是一个很大优势。
  别的,许多淀粉分子构成螺旋状结构,而瓜尔胶分子则构成直链结构。所以瓜尔胶的活性基团比阳离子淀粉更容易与纤维挨近,然后少数的阳离子瓜尔胶便或许到达较多量阳离子淀粉才干到达的运用作用。
  当今,聚丙烯酰胺和改性淀粉广泛应用于造纸中的助留助滤剂。但其作用只能到达必定程度。它们在进步滤水的一起或许使纤维过度凝集,然后下降纸页匀度和强度。天然瓜尔胶作为造纸助剂时,能够进步纸页强度,减少灰斑构成并进步纸页匀度。
  但它的缺陷就是形成滤水困难,然后下降了产值或进步了枯燥负荷。而经过化学改性的两性或阳离子瓜尔胶则在很大程度上战胜了这一弊端。试验发现,这些改性的瓜尔胶能在进步纸页滤水的一起坚持或进步纸页匀度;经过吸附细微纤维和粒子能够进一步改进滤水,一起进步一次藏着率。而在曩昔,这两方面都是互斥的。
  因为阳离子瓜尔胶的有效性首要取决于它与纤维的亲和性(即直接性)。鉴于这一点,阳离子瓜尔胶在黑液的存在下仍能有效地发挥作用。对于新闻纸、未漂硫酸盐浆、废纸浆等含有较多杂质的浆料,跟着关闭水循环的推广,阴离子废物的积累将明显添加。
  这便会使得许多传统的造纸助剂如阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)等失去作用作用。阳离子瓜尔胶能够有效地战胜这一点。试验研讨发现,阳离子瓜尔胶在Zeta电位从-8mV到0mV范围内作用最好。该Zeta电位范围与绝大部分造纸进程相吻合。