新型无磷洗涤助剂—氧化玉米淀粉的制备工艺及产品特性研究

论文摘要

本文研制了一种在催化剂条件下,利用氧气一次氧化直接制备多羧基氧化淀粉的方法,通过与表面活性剂和其他助剂的复配及生物降解试验,表明用该法制备的氧化淀粉是一种性能良好的洗涤助剂。主要研究工作有:1.研制了玉米淀粉水解氧化物所用催化剂及其在氧气氧化时的使用条件;2.研究了氧化淀粉的制备工艺,确立了较佳的工艺条件,为工业化中间试验及工业化生产提供了较理想的工艺参数;3.对氧化淀粉的络合钙离子能力、脱除速率、助洗效率、抗再沉积性及抗灰分能力、抗分散能力、去污能力进行了实验研究,4.研究了氧化淀粉与表面活性剂及其它助剂的复配性能,得到了较好的洗涤剂配方;5.用XRD,SEM,FT-IR,13C-NMR,GPC对氧化淀粉进行了表征,探讨了其氧化机理及络合原理;6.评价了氧化淀粉对水体影响及其生物降解性。通过COD和BOD的测试,其比值大于0.4,说明氧化淀粉是一种易降解材料。进行了堆肥化生物降解试验结果表明,具有良好的生物降解性,对环境是一种友好的洗涤剂助剂。7.在实验室研究的基础上,进行了氧化淀粉的工业化中间生产试验,并设计了年生产能力为3万吨的生产装置。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 合成洗涤剂概述
• 1.1.1 合成洗涤剂及生产方式
• 1.1.2 合成洗涤剂用助剂
• 1.1.2.1 合成洗涤剂助剂现状
• 1.1.2.2 无磷洗涤剂助洗剂
• 1.2 氧化淀粉概述
• 1.2.1 淀粉的基本结构和性质
• 1.2.2 氧化淀粉制备方法和技术
• 1.2.2.1 催化氧化法制备氧化淀粉
• 1.2.2.2 氧气氧化制备氧化淀粉
• 1.2.2.3 氧化剂氧化制备氧化淀粉
• 1.2.2.4 二次氧化过程制备氧化淀粉
• 1.3 氧化淀粉的研究及作为洗涤助剂的应用现状
• 1.4 氧化淀粉特性的表征方法
• 1.4.1 氧化淀粉的X 衍射图谱的变化
• 1.4.2 氧化淀粉的颗粒形貌的变化
• 1.4.3 氧化淀粉的红外谱图
• 1.4.4 氧化淀粉的13C-NMR 图谱
• 1.4.5 氧化淀粉的分子量分布（GPC）
• 1.5 氧化淀粉对钙、镁离子的络合能力
• 1.6 本论文研究的意义、来源及内容
• 1.6.1 本项目来源
• 1.6.2 主要研究内容
• 参考文献
• 第二章 一次催化氧气氧化淀粉的制备工艺及产品特性研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 主要试剂与仪器
• 2.1.2 主要试剂的配制
• 2.1.3 催化剂的制备
• 2.1.4 氧化淀粉的制备
• 2.1.5 羧基和羰基含量的测定
• 2.1.6 氧化淀粉水解液粘度的测定
• 2.1.7 去污力的测定
• 2.1.8 助洗效率的评价
• 2.1.9 络合钙离子能力的测定
• 2.1.10 氧化淀粉的形貌特征、组成与结构的表征方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 多元催化剂的表征及催化效果的比较
• 2.2.2 氧化淀粉制备的实验条件的优化
• 2.2.2.1 原淀粉与水的比例
• 2.2.2.2 淀粉氧化时间的影响
• 2.2.2.3 通氧量的影响
• 2.2.2.4 氧化反应温度的影响
• 2.2.2.5 搅拌方式的选择
• 2.2.2.6 影响氧化淀粉中羧基和羰基含量的因素
• 2.2.3 氧化淀粉助洗效率的评价
• 2.4 氧化淀粉的表征
• 2.4.1 氧化淀粉的x 射线衍射分析
• 2.4.2 氧化淀粉的SEM 分析
• 2.4.3 氧化淀粉的红外光谱分析
• 2.4.4 氧化淀粉的13C-NMR 分析
• 2.5 氧化淀粉氧化原理探讨
• 小结
• 参考文献
• 第三章 多羧基氧化淀粉助洗性能研究
• 3.1 多羧基氧化淀粉作为洗涤助剂的理化性质
• 3.1.1 多羧基氧化淀粉的理化性能指标
• 3.1.2 对水溶液的缓冲能力
• 3.1.3 氧化淀粉对表面活性剂及水的吸附性能
• 3.1.4 氧化淀粉的溶解性能
• 3.1.5 多羧基氧化淀粉的抗再沉积性及抗灰分性能研究
• 3.1.6 氧化淀粉分散能力
• 3.1.7 多羧基氧化淀粉的钙络合能力
• 3.1.7.1 钙离子选择电极的标准工作曲线
• 3.1.7.2 氧化淀粉用量对络合钙离子能力的影响
• 3.1.7.3 pH 值对络合钙离子能力的影响
• 3.1.7.4 温度对络合钙离子能力的影响
• 3.1.7.5 钙的脱除速率
• 3.2 氧化淀粉与表面活性剂及其它助剂的复配性研究
• 3.2.1 氧化淀粉与表面活性剂的协同去污性能
• 3.2.2 氧化淀粉与常用助洗剂的协同去污性能
• 3.3 多羧基氧化淀粉洗涤配方的研究
• 3.3.1 多羧基氧化淀粉洗涤基本配方的研究
• 3.3.1.1 氧化淀粉与LAS 复配性能
• 3.3.1.2 氧化淀粉与AES 复配性能
• 9 复配性能'>3.3.1.3 氧化淀粉与AEO₉复配性能
• 3.3.1.4 氧化淀粉与MESS 复配性能
• 9 复配性能'>3.3.1.5 氧化淀粉与LAS、AES、AEO₉复配性能
• 3.3.2 氧化淀粉配制洗衣粉对皮脂污布去污试验研究
• 3.3.3 氧化淀粉配制洗衣粉与市售洗衣粉去污对比实验
• 小结
• 参考文献
• 第四章 氧化淀粉助洗剂对环境的影响
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 氧化淀粉水溶液BOD 的测定
• 4.1.2 氧化淀粉水溶液COD 的测定
• 4.1.3 氧化淀粉的生物降解性研究
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 氧化淀粉作为洗涤助剂对水体的影响
• 4.2.2 氧化淀粉的生物降解性
• 小结
• 参考文献
• 第五章 氧化淀粉工业化中间生产
• 5.1 氧气-催化氧化淀粉氧化水解工业化生产中间试验
• 5.1.1 工业化生产中催化剂用量的影响
• 5.1.2 催化剂回收及寿命
• 5.1.3 浴比（淀粉与水的比例）对反应物性能的影响
• 5.1.4 通氧量对反应过程及产物性能的影响
• 5.1.5 用空气代替氧气对反应过程及产物的影响
• 5.1.6 反应时间对产物性能的影响
• 5.2 氧化玉米淀粉工业化生产成粉工艺流程
• 5.3 年产3 万吨玉米氧化淀粉生产线设备
• 5.3.1 玉米淀粉氧化水解反应釜
• 5.3.2 工业化生产用脱水设备
• 5.3.3 干燥成粉设备
• 5.3.4 氧化淀粉的生产成本
• 5.4 氧化淀粉工业产品性能分析
• 5.4.1 氧化淀粉工业产品性能
• 5.4.2 洗涤剂配方检验测定
• 小结
• 参考文献
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 继续发展与问题的解决
• 攻博期间发表的论文及其它成果
• 致谢
• 摘要
• Abstract