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探讨卡拉胶的结构、性能及其实际应用
探讨卡拉胶的结构、性能及其实际应用
2014-09-04 17:00:33
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化工资讯网(www.b2star.com)卡拉胶本身具有很多的糖分,内部的分子结构在工业生产的影响下发生了很大的变化,在食品生产中有很广泛的应用。
卡拉胶具有较为稳定的物理和化学性质,在乳制品、冰淇淋、饮料以及面包等都有应用,逐渐呈现商业化的发展趋势。
卡拉胶具有较为稳定的化学结构,一般可以分为β族卡拉胶、λ族卡拉胶和κ族卡拉胶三种,不同种类卡拉胶的化学结构和乳糖含量也有很大的差异,每个乳糖单位都会携带相应的硫酸基。
一般卡拉胶具有三个方面的性能:一是稳定性,物质本身结构较为稳定,长期置于空气中也不会分解,在适当的温度下强度不会发生明显的变化;二是凝胶特性,卡拉胶的分子质量、物质含量等直接决定凝胶的强度以及粘性;三是复配性能,在食品中添加卡拉胶能够解决弹性小、易收缩的问题,凝胶的浓度低、透明度高。卡拉胶在目前饮料制品中有很广泛的应用,主要应用为乳饮料、果汁饮料、酒饮料、膳食纤维饮料以及固体饮料等。卡拉胶是一种纯天然的物质,在食品行业中受到很高的关注,具有较大的发展空间。
总而言之,今后应该开发卡拉胶更多的应用领域,创造更大的价值。
参考文献:
[1]浮吟梅,王林山,苏海燕.卡拉胶在食品工业中的应用[J].中国食品添加剂,2009(5)
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水凝胶基本性能、制作工艺是什么,可以做哪些应用
化学词典为您介绍水凝胶基本性能、制作工艺以及应用,水凝胶是一种高分子网络体系,性质柔软,能保持一定的形状,能吸收大量的水。根据水凝胶大小形状的不同,有宏观凝胶与微观凝胶(微球)之分,根据形状的不同宏观凝胶又可分为柱状、多孔海绵状、纤维状、膜状、球状等,制备的微球有微米级及纳米级之分。
水凝胶基本性能
水凝胶是一类具有三维网络结构的聚合物,在水中能够吸收大量水分而溶胀,并在溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。水凝胶这个词最早出现于1960年,当时是由捷克的Wicherle和Lim研制的聚强乙基丙烯酸甲酯。它本身是硬的高聚物,但它吸收水分后就变成具有弹性的凝胶,故称水凝胶。凡是水溶性或亲水性的高分子,通过一定的化学交联或物理交联,都可以形成水凝胶,日常生活中的果冻、隐形眼镜等,都属于水凝胶制品。
水凝胶制作工艺
一种保水凝胶的制法,即先将氢氧化钠溶于水中,并加入丙烯酸进行预处理;再依次加入玉米淀粉、丙烯酰胺和碳酸钙,搅拌加温反应后,加入引发剂进行接枝聚合反应;然后将反应后的液体倒入模具中,恒温干燥即可。其产品组分(重量百分比)包括:玉米淀粉4.5-4.7,丙烯酸21.4-22.5,丙烯酰胺9-9.5,过硫酸铵3.2-4.5,碳酸钙4.5-4.7,氢氧化钠9.5-9.9,水余量。有工艺简单,产品无毒、可生物降解和应用广阔等优点。
水凝胶应用
作为一种高吸水高保水材料,水凝胶被广泛用于多种领域,如:干旱地区的抗旱,农用薄膜、建筑中的结露防止剂、调湿剂、石油化工中的堵水调剂,原油或成品油的脱水,在矿业中的抑尘剂,食品中的保鲜剂、增稠剂,医疗中的药物载体等等。值得注意的是,不同的应用领域应该选用不同的高分子原料,以满足不同的需求。
日用品
水凝胶作为一种高吸水性材料,广泛地应用于妇女卫生巾、尿布、生理卫生用品、香料载体以及纸巾等方面,用量不大,价格能为消费者接受,目前用在该领域的材料主要是交联的聚丙烯酸盐及淀粉2丙烯酸接枝聚合物。
工业用品
水凝胶可用于油水分离、废水处理、空气过滤、电线包裹材料、防静电、密封材料、蓄冷剂、溶剂脱水、金属离子浓集、包装材料等诸多方面。比如,用做包装材料,当运输和贮存可能会受潮和本身可能会溢流的货物时,可用含高吸水性水凝胶的复合材料包装,以保证货物安全。高吸水性凝胶与无纺布和薄膜组合,可加工成不同结构吸液衬里材料,用以包装肉类食品,使商品能保持清洁外观,取食时包装袋中不存液体。
农业土建
水凝胶材料可用在农用薄膜、农业园艺用保水材料、污泥固化、泥水添加剂、墙壁顶棚材料等方面。绿化沙漠是高吸水性水凝胶材料极有潜力的用途之一,可通过制成保水剂的方式实施。以高吸水性凝胶为主要成分,加入粘土和水制成保水剂,再和农用的土掺在一起就可很好保存土壤中的水分,埃及正在推进一项利用该技术绿化沙漠的宏大工程。
生物医学
烧伤涂敷物:水凝胶材料直接用于与人体组织接触,可防止体外微生物的感染,抑制体液的损失,传输氧到伤口,一般说来能促进伤口的愈合。在中欧,注册商标为HDR或AQUA2GEL的水凝胶烧伤涂敷物,销售前景看好,这种产品是通过辐射法制备的。这种涂敷物也可制成喷雾液、乳液或膏状,一些消炎药物也可包埋其中,透过凝胶缓慢地释到受伤部位,加速伤口的愈合。
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苯酐的生产工艺和用途是什么
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苯酐是什么
苯酐又称邻苯二甲酸酐、酞酐C8H4O3,英文简写为PA,是邻苯二甲酸分子内脱水形成的环状酸酐。为具有特殊气味的白色、针状晶体。分子量148.11。密度为1.53g/cm3(4℃)。熔点130.8℃。沸点284℃(升华)。爆炸极限10.5%(193℃)、1.7%(140℃)。易溶于热水,在热水中溶解为酞酸;亦可溶于醇;难溶于二硫化碳;微溶于冷水,作为一种重要的有机化工原料,主要用于生产塑料增塑剂、醇酸树脂、染料、不饱和树脂以及某些医药和农药。
苯酐生产工艺
方法一
其制备方法是由萘或邻二甲苯催化氧化,现在国内大部分已采用邻二甲苯氧化,现分述如下。
(1)萘氧化法
有沸腾床和固定床法,国内主要采用沸腾床。其工艺是:将热空气送入装有钒催化剂(V2O5)的沸腾床氧化器中升温至300~340℃,将催化剂活化数小时,然后将空气送入氧化器,将熔化的萘喷入氧化器催化层中,反应温度360~380℃,反应后产生的苯酐气体经沸腾床顶部的过滤管滤去催化剂后,经过冷凝器多级冷凝,尾气再经水喷淋塔吸收,将热机油送人热熔冷凝器的翅片管中,苯酐熔成液体,流入储槽即为粗品,分别用浓硫酸处理,碳酸钠中和,然后精馏得成品。
(2)邻二甲苯氧化法
本法分固定床法和沸腾床法(流化床法)。
①流化床法 以钒一钾一锑的氧化物为活性组分,以扩孔硅胶为载体,制成粉状催化剂,在流化床内进行氧化反应,邻二甲苯与空气在气化器内混合后进入流化床反应器,反应温度365~380℃下进行。
②固定床法 以五氧化二钒为主的钒系催化剂,在列管式固定床进行。将过滤后的无尘空气经压缩、预热与气化的邻二甲苯蒸气混合后进人反应器,在400~460℃进行氧化反应,进料空速2000~3000h-1,空气中的邻二甲苯浓度40~60g/m2,反应热由管外循环熔盐带出。反应产物进入蒸气发生器,被冷却的反应气经进一步冷却回收粗苯酐,尾气经水洗回收顺丁烯二酸酐,粗苯酐经减压粗馏,塔顶分馏出低沸点的顺丁烯二酸酐等,塔底物料再真空精馏,得到苯酐成品。
方法二
目前在工业生产中有两种苯酐原料路线,即邻二甲苯法(简称邻法)和萘法。生产工艺有三种:固定床氧化法、流化床气相氧化法和液相法。世界苯酐生产中以邻法固定床氧化技术为主,大约占苯酐生产总能力的80%以上。1.邻二甲苯氧化法一般采用以五氧化二钒为主的钒系催化剂进行邻二甲苯的气相氧化,反应器多数为列管式固定床。将过滤后的无尘气经压缩、预热,与气化的邻二甲苯蒸气混合后进入反应器,在400-460℃进行氧化反应,进料空速2000-3000h-1,空气中邻二甲苯浓度40-60g/m2(标准),反应热由管外循环的熔盐带出。反应产物进入蒸气生器,被冷却的反应气经进一步冷却,回收粗苯酐。尾气经水洗回收顺丁烯二酸酐后放空。粗苯酐经减压粗馏,由塔丁分离出低沸点的顺丁烯二酸酐,甲基顺丁烯二酸酐及苯甲酸等;塔底物料经真空精馏,得到苯酐产品。原料消耗定额:邻二甲苯(98%)1138kg/t。2.萘催化氧化法萘熔融气化后与空气在沸腾床或固定床反应器内,在催化剂五氧化二钒存在下,催化氧化生成苯酐气体,经冷凝热熔而得粗酐,通过热处理后再经减压蒸馏、冷凝、分离而得精苯酐。原料消耗定额:萘(95%以上)11250kg/t。
苯酐的用途
邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯都是重要的增塑剂。邻苯二甲酸酐与多元醇(如甘油、季戊四醇)缩聚生成聚芳酯树脂,用于油漆工业;若与乙二醇和不饱和酸缩聚,则生成不饱和聚酯树脂,可制造绝缘漆和玻璃纤维增强塑料。邻苯二甲酸酐也是合成苯甲酸、对苯二甲酸的原料,也用于药物合成。
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乙基氯化物工艺流程及用途
化学词典为您介绍乙基氯化物工艺流程以及乙基氯化物用途的内容,乙基氯化物的化学品名O,O-二乙基硫代磷酰氯、二乙基硫代磷酰氯,分子式C4H10O2PSCl。无色透明液体,不溶于水,易溶于脂肪、芳香系有机溶剂,如苯、乙醚等,是合成辛硫磷、乙基对硫磷等有机磷农药的专用中间体。
乙基氯化物工艺流程
以五硫化二磷为原料,同无水乙醇反应得到乙基硫化物,再与氯气反应,得到氯化物粗品。
乙基氯化物粗品的精制原工艺采用硫化钠精制,改进后工艺采用亚硫酸氢铵和碳酸铵精制。
详细流程:
目前国内工业化生产乙基氯化物主要采用五硫化二磷法,即由五硫化二磷先与乙醇反应制得乙基硫化物,再经氯化制得乙基氯化物,副产物氯化硫可用亚硫酸钠分解。但此法耗用大量的亚硫酸钠,生产设备庞大,而且产生大量废水,三废处理困难。因此,新工艺改用硫化钠分解氯化硫,使氯化物质量有所提高,纯度可达97%以上。S2Cl2+Na2S→2NaCl+3S↓ 所需硫化钠是上道工序废气硫化氢经烧碱吸收而得。析出的硫磺呈结晶状,可用于生产硫酸或五硫化二磷。
具体工艺过程为:将由五硫化二磷路线制得的乙基硫化物抽入氯化反应釜中,搅拌并降温至15℃,开始通氯气,控制氯化温度在25~28℃(冬天为30~35℃),通氯气速度约为40~50kg/h,氯气压力为0.1kPa左右。生成的氯化氢气体经石灰中和排出,反应1h后得乙基氯化物粗品,含量为63%~67%,收率94%左右。
再将乙基氯化物粗品加入乙基氯化物精品中,加入复合助催化剂,在5~25℃温度下滴加18%的硫化钠水溶液,加完后于5~30℃保温反应10~20min,精制液过滤分层,油层用清水漂洗得精品,含量96%~98%,不含游离碱。除此之外,制备乙基氯化物的方法还有三氯硫磷法、乙醇钠法、乙醇碱粉法等。
乙基氯化物用途
O,O-二乙基硫代磷酰氯是一种重要的农药中间体,用于合成有机磷杀虫剂对硫磷、辛硫磷、二嗪磷、喹噁硫磷、哒嗪硫磷、三唑磷、嘧啶氧磷、治螟磷、毒死蜱、内吸磷和增效剂增效磷等,也可作为润滑油添加剂及其他含硫有机磷化合物的合成原料。
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