环保型改性小麦淀粉卷烟搭口胶的制备及性能研究【字数：10991】
本文首先介绍选择本课题的时代背景和课题背景，然后概括的介绍了卷烟搭口胶的发展和改性淀粉的发展。其中包括卷烟搭口胶的特点、发展历史、现状和未来的发展趋势，以及淀粉、直链淀粉、支链淀粉、改性淀粉的特点和种类等。由此引出对环保型改性小麦淀粉卷烟搭口胶的研究以及未来的发展前景。本课题实验部分选择以小麦淀粉作为主要原料，用改性剂马来酸酐对其进行改性，并且在增粘剂马来松香的反应下制备出环保型改性小麦淀粉卷烟搭口胶并对其性能进行分析研究。研究结果表明采用单因素控制法选择出的较为适宜的生产工艺条件是糊化温度为85℃、糊化时间为25min，改性反应pH=4、改性反应温度为80℃、改性反应时间为2.5h，马来酸酐与小麦淀粉的配比为0.15、马来松香与小麦淀粉的配比为0.015。在此条件下制备的环保型改性小麦淀粉卷烟搭口胶的固含量为18.19%，黏度为108.40×104mPa?s，乳白色，流动性较好，储存稳定，产生初粘力时间较短，且干燥时间短，所制备的产品可基本满足工艺生产中对卷烟搭口胶的要求。
目录
1.前言 1
1.1 背景 1
1.1.1 时代背景 1
1.1.2 课题背景 1
1.2 卷烟搭口胶的发展综述 2
1.2.1 卷烟搭口胶的特征 2
1.2.2 卷烟搭口胶的发展历史及现状 2
1.2.3 卷烟搭口胶的发展趋势 3
1.3 改性淀粉的发展综述 4
1.3.1 淀粉的特征及种类 4
1.3.2 直链淀粉和支链淀粉 5
1.3.3 改性淀粉的特点 6
1.3.4 改性淀粉的种类 7
1.4 本课题研究的目的、意义以及研究内容 8
1.4.1 本课题研究的目的和意义 8
1.4.2 本课题研究的主要内容 8
2. 实验部分 10
2.1 实验试剂及仪器 10
2.1.1 实验试剂 10
2.1.2 实验仪器 10
2.2 实验方法 10
2.2.1 糊化反应 10
2.2.2 改性反应 10
2.2.3 单因素试验 11
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2.2.4 性能测试 11
3.结果与讨论 12
3.1 糊化温度的影响 12
3.2 糊化时间的影响 13
3.3 改性反应pH的影响 14
3.4 改性反应温度的影响 15
3.5 改性反应时间的影响 16
3.6 马来酸酐用量的影响 17
3.6 马来松香用量的影响 18
4.结论 19
参考文献 20
致谢 22
1. 前言
1.1 背景
1.1.1 时代背景
伴随着当今工业的高速发展，必然产生了大量的资源消耗、浪费和对环境的污染、破坏，在此大环境和时代背景下，建设“两型社会”即资源节约型和环境友好型社会显得至关重要，而环保作为其中最重要也是最基本的一个环节自然要格外重视。对于我国改革开放30年以来的GDP进行数据分析，就会发现其正按照每年平均超过9%的高速不断增长着，直到2007年我国的经济总量从世界排名来看已经排到了第三名[1]。而统观自改革开放以来我国的经济发展趋势和我国各方面的形式，就会很容易发现在这高速发展的背后却是以高消耗、高污染、高投入和资源的低利用率为代价，在此基础下，要想进一步促进我国的经济往更好的方向发展，那么对资源的需求量会日益增加，再加上经济发展方式转型缓慢跟不上发展的步伐，就会使得自然环境所经受的压力越来越大，资源的供不应求的问题也会变得更为严重，最终可能会导致我国的可持续发展面临更严峻的考验。
1.1.2 课题背景
以往常用的卷烟搭口胶中大多以VAE、VAB两种作为主要成分，其都是醋酸乙烯酯与软单体的共聚物，而伴随着软单体如乙烯和丙烯酸丁酯的引入可以使得胶粒分子链更灵活，能够更好的和纸质物质接触，从而加强其粘接强度[2]。过去在搭口胶的生产中使用最多的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二乙酯，在工业生产中这两种物质可以满足生产的需要，然而研究表明这两种物质对于人体都有着很大的危害，其中邻苯二甲酸二丁酯具有生殖和遗传毒性[3]，最敏感的人可嗅到的阈浓度为0.00026mg/L，可见其对人体有严重的危害，严重者可引起遗传性疾病甚至影响正常生殖，还可引起多发性神经炎，脊髓神经炎及脑多发神经炎等。邻苯二甲酸二乙酯具有肝脏毒性[4]，轻则接触后会引起头痛、头晕和呕吐等症状，重则会引起肝功能异常。
在此背景下，生产对人体健康无害并且环保的搭口胶就显得尤为重要，而在
日常生活中有用淀粉糊作为新年贴春联的先例，淀粉是日常生活中常见且对人体
无害的物质，包括小麦淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉等等，正是基于对身体健康和保护环境的考虑选择了小麦淀粉作为卷烟搭口胶的主要成分，并通过一系列的化学反应从而在实验室研究出可用于工业生产的环保型卷烟搭口胶。
1.2 卷烟搭口胶的发展综述[57]
1.2.1 卷烟搭口胶的特征
卷烟工业随着人们生活水平的不断提高也在不断地向前发展，而卷烟也成为了一部分人的日常必需品，卷烟开始进入中国商品市场是在1890年，在那之后卷烟工业在中国不断发展，自1980年起至今中国卷烟产量居世界各国的首位[8]。而卷烟搭口胶是卷烟工业中用量较大也是较为重要的一部分，用来粘接卷烟纸达到封装的效果，也因此卷烟搭口胶直接参与卷烟的燃烧，并且其燃烧的产物随主流烟气一起被摄入到人体内，卷烟搭口胶的质量还会影响烟民的感官品质[9]。
也正因为卷烟搭口胶在卷烟生产中的重要作用，所以对卷烟搭口胶的质量要求首先就是要安全环保，其次就是要求没有异色、无毒、燃烧产物对人体无害并且不能有刺激性气味气体生成，此外还要求干燥速度快、产生初粘性时间短[10]。随着高速卷烟机被从国外引进到国内，在卷烟工业生产中对于卷烟搭口胶的要求也变得越来越高，为适应高速卷烟机的生产速度，良好的初粘性和快干性就显得尤为重要，施胶量的大小也会影响卷烟的生产速度[11]。
1.2.2 卷烟搭口胶的发展历史及现状
自1983年开始在国内建设卷烟厂生产制造卷烟，我国的生产以及销量也是逐年增加并使我国成为了一个卷烟生产大国，据不完全统计，目前我国的烟民有3亿不止。卷烟产量增加伴随着需要的卷烟搭口胶的量也会增加，早期由于科技不够发达，卷烟机生产速度较慢且卷烟生产的技术不够成熟，卷烟机车速为700~800支/min，因此对于生产卷烟过程中所需要的胶粘剂的要求也比较低，20世纪70、80年代以前多使用一般的淀粉糊、糊精或者羧甲基纤维等[12]。
20世纪80年代以后卷烟市场在我国有了很大的发展，相应的对于卷烟的需求量也就越来越多，那么以往那种低速的生产方式很难再满足市场的需求[13]。之后从国外引进了更高速度的卷烟机，如MMC、MK8的生产速度能够达到2000~3000支/min，英国制造的MOLINSPA95的生产速度能够达到6500支/min，以及后来引进的德国生产的PROTOS 70其机速高达7000支/min，那么普通的卷烟搭口胶就不能满足生产的需要，就需要研究性能更好的卷烟搭口胶以适应生产的需要[14]。
目录
1.前言 1
1.1 背景 1
1.1.1 时代背景 1
1.1.2 课题背景 1
1.2 卷烟搭口胶的发展综述 2
1.2.1 卷烟搭口胶的特征 2
1.2.2 卷烟搭口胶的发展历史及现状 2
1.2.3 卷烟搭口胶的发展趋势 3
1.3 改性淀粉的发展综述 4
1.3.1 淀粉的特征及种类 4
1.3.2 直链淀粉和支链淀粉 5
1.3.3 改性淀粉的特点 6
1.3.4 改性淀粉的种类 7
1.4 本课题研究的目的、意义以及研究内容 8
1.4.1 本课题研究的目的和意义 8
1.4.2 本课题研究的主要内容 8
2. 实验部分 10
2.1 实验试剂及仪器 10
2.1.1 实验试剂 10
2.1.2 实验仪器 10
2.2 实验方法 10
2.2.1 糊化反应 10
2.2.2 改性反应 10
2.2.3 单因素试验 11
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
2.2.4 性能测试 11
3.结果与讨论 12
3.1 糊化温度的影响 12
3.2 糊化时间的影响 13
3.3 改性反应pH的影响 14
3.4 改性反应温度的影响 15
3.5 改性反应时间的影响 16
3.6 马来酸酐用量的影响 17
3.6 马来松香用量的影响 18
4.结论 19
参考文献 20
致谢 22
1. 前言
1.1 背景
1.1.1 时代背景
伴随着当今工业的高速发展，必然产生了大量的资源消耗、浪费和对环境的污染、破坏，在此大环境和时代背景下，建设“两型社会”即资源节约型和环境友好型社会显得至关重要，而环保作为其中最重要也是最基本的一个环节自然要格外重视。对于我国改革开放30年以来的GDP进行数据分析，就会发现其正按照每年平均超过9%的高速不断增长着，直到2007年我国的经济总量从世界排名来看已经排到了第三名[1]。而统观自改革开放以来我国的经济发展趋势和我国各方面的形式，就会很容易发现在这高速发展的背后却是以高消耗、高污染、高投入和资源的低利用率为代价，在此基础下，要想进一步促进我国的经济往更好的方向发展，那么对资源的需求量会日益增加，再加上经济发展方式转型缓慢跟不上发展的步伐，就会使得自然环境所经受的压力越来越大，资源的供不应求的问题也会变得更为严重，最终可能会导致我国的可持续发展面临更严峻的考验。
1.1.2 课题背景
以往常用的卷烟搭口胶中大多以VAE、VAB两种作为主要成分，其都是醋酸乙烯酯与软单体的共聚物，而伴随着软单体如乙烯和丙烯酸丁酯的引入可以使得胶粒分子链更灵活，能够更好的和纸质物质接触，从而加强其粘接强度[2]。过去在搭口胶的生产中使用最多的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二乙酯，在工业生产中这两种物质可以满足生产的需要，然而研究表明这两种物质对于人体都有着很大的危害，其中邻苯二甲酸二丁酯具有生殖和遗传毒性[3]，最敏感的人可嗅到的阈浓度为0.00026mg/L，可见其对人体有严重的危害，严重者可引起遗传性疾病甚至影响正常生殖，还可引起多发性神经炎，脊髓神经炎及脑多发神经炎等。邻苯二甲酸二乙酯具有肝脏毒性[4]，轻则接触后会引起头痛、头晕和呕吐等症状，重则会引起肝功能异常。
在此背景下，生产对人体健康无害并且环保的搭口胶就显得尤为重要，而在
日常生活中有用淀粉糊作为新年贴春联的先例，淀粉是日常生活中常见且对人体
无害的物质，包括小麦淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉等等，正是基于对身体健康和保护环境的考虑选择了小麦淀粉作为卷烟搭口胶的主要成分，并通过一系列的化学反应从而在实验室研究出可用于工业生产的环保型卷烟搭口胶。
1.2 卷烟搭口胶的发展综述[57]
1.2.1 卷烟搭口胶的特征
卷烟工业随着人们生活水平的不断提高也在不断地向前发展，而卷烟也成为了一部分人的日常必需品，卷烟开始进入中国商品市场是在1890年，在那之后卷烟工业在中国不断发展，自1980年起至今中国卷烟产量居世界各国的首位[8]。而卷烟搭口胶是卷烟工业中用量较大也是较为重要的一部分，用来粘接卷烟纸达到封装的效果，也因此卷烟搭口胶直接参与卷烟的燃烧，并且其燃烧的产物随主流烟气一起被摄入到人体内，卷烟搭口胶的质量还会影响烟民的感官品质[9]。
也正因为卷烟搭口胶在卷烟生产中的重要作用，所以对卷烟搭口胶的质量要求首先就是要安全环保，其次就是要求没有异色、无毒、燃烧产物对人体无害并且不能有刺激性气味气体生成，此外还要求干燥速度快、产生初粘性时间短[10]。随着高速卷烟机被从国外引进到国内，在卷烟工业生产中对于卷烟搭口胶的要求也变得越来越高，为适应高速卷烟机的生产速度，良好的初粘性和快干性就显得尤为重要，施胶量的大小也会影响卷烟的生产速度[11]。
1.2.2 卷烟搭口胶的发展历史及现状
自1983年开始在国内建设卷烟厂生产制造卷烟，我国的生产以及销量也是逐年增加并使我国成为了一个卷烟生产大国，据不完全统计，目前我国的烟民有3亿不止。卷烟产量增加伴随着需要的卷烟搭口胶的量也会增加，早期由于科技不够发达，卷烟机生产速度较慢且卷烟生产的技术不够成熟，卷烟机车速为700~800支/min，因此对于生产卷烟过程中所需要的胶粘剂的要求也比较低，20世纪70、80年代以前多使用一般的淀粉糊、糊精或者羧甲基纤维等[12]。
20世纪80年代以后卷烟市场在我国有了很大的发展，相应的对于卷烟的需求量也就越来越多，那么以往那种低速的生产方式很难再满足市场的需求[13]。之后从国外引进了更高速度的卷烟机，如MMC、MK8的生产速度能够达到2000~3000支/min，英国制造的MOLINSPA95的生产速度能够达到6500支/min，以及后来引进的德国生产的PROTOS 70其机速高达7000支/min，那么普通的卷烟搭口胶就不能满足生产的需要，就需要研究性能更好的卷烟搭口胶以适应生产的需要[14]。
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