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              瓜爾豆膠產品中心 / Product Center

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              廣泛應用的快粘粉瓜爾膠你們知道是從哪來的嗎

              發布日期:2019-09-05 08:50:54

                瓜爾膠,英文名為“guargum”,是從廣泛種植于印巴次大陸的一種豆科植物——瓜爾豆中提取的一種高純化天然多糖。由于其獨特的分子結構特點及天然性,使其迅速成為性能優越的新型環保造紙助劑;同時它還被廣泛應用于食品、石油、醫藥等領域。
                瓜爾膠為大分子天然親水膠體,屬于天然半乳甘露聚糖,品質改良劑之一,一種天然的增稠劑。外觀是從白色到微黃色的自由流動粉末,能溶于冷水或熱水,遇水后及形成膠狀物質,達到迅速增稠的功效。主要分為食品級和工業級(油田使用的屬于工業級)兩種。一般出口包裝是25KG/袋,外層牛皮紙,內層PE薄膜袋。廣泛用于石油壓裂、鉆井等增稠目的,以及食品添加劑,印染和建筑涂料等行業。瓜爾膠是已知的最有效和水溶性最好的天然聚合物。在低濃度下,可形成高粘稠溶液;表現出非牛頓流變特性,與硼砂形成酸可逆凝膠由于它的獨特性能,應用于食品、制藥、化妝品、個人保健、石油、粘蚊劑、造紙和紡織印染等行業。
                瓜爾膠的最初出現是作為刺槐豆膠(Locustbeangum)的替代品而產生的。
                在此之前,刺槐豆膠被廣泛應用于工業生產并造成了需求緊張。后來研究證明,雖然瓜爾膠和刺槐豆膠均為聚半乳糖甘露糖,但二者在化學組成和行為上有著明顯的區別。
                刺槐豆膠要達到最大粘度需要高溫水煮,而瓜爾膠在冷水中就可以水化?;瘜W組成上,刺槐豆膠平均每4個甘露糖單元才有1.5個乳糖支鏈。所以瓜爾膠分支單元數為刺槐豆膠的2倍。而這被認為是瓜爾膠比刺槐豆膠更容易水化和氫鍵結合活性更大的主要原因。
                除此之外,瓜爾膠的成本僅是刺槐豆膠的一半。
                瓜爾膠直鏈上沒有非極性基團,大部分伯羥基和仲羥基都處在外側,而且半乳糖支鏈并沒有遮住活性的醇羥基。因而瓜爾膠具有最大的氫鍵結合面積,當與纖維結合時,形成的氫鍵結合距離短,結合力大。
                為賦予瓜爾膠更好的使用性能,通常對瓜爾膠原粉進行化學改性。瓜爾膠的改性主要有兩個方向:一是在分子鏈上引入陽離子基團,從而獲得一定的正電性。如用季銨鹽3-氯2-羥丙基氯化銨與瓜爾膠原粉在有機溶劑中醚化反應生成陽離子瓜爾膠。
                這種帶正電的改性瓜爾膠便可以與帶負電的纖維、填料粒子相互作用從而提高原有的助留、助濾和增強效果。另一改性方向便是設法增加瓜爾膠分子鏈的長度,增大其分子量,從而增強其架橋連接能力。陽離子瓜爾膠在冷水中可溶,這與陽離子淀粉相比是一個很大優勢。
                另外,許多淀粉分子形成螺旋狀結構,而瓜爾膠分子則形成直鏈結構。所以瓜爾膠的活性基團比陽離子淀粉更容易與纖維接近,從而少量的陽離子瓜爾膠便可能達到較多量陽離子淀粉才能達到的使用效果。
                當今,聚丙烯酰胺和改性淀粉廣泛應用于造紙中的助留助濾劑。但其效果只能達到一定程度。它們在提高濾水的同時可能使纖維過度凝聚,從而降低紙頁勻度和強度。天然瓜爾膠作為造紙助劑時,可以提高紙頁強度,減少灰斑形成并提高紙頁勻度。
                但它的缺點便是造成濾水困難,從而降低了產量或提高了干燥負荷。而經過化學改性的兩性或陽離子瓜爾膠則在很大程度上克服了這一弊病。實驗發現,這些改性的瓜爾膠能在提高紙頁濾水的同時保持或提高紙頁勻度;通過吸附細小纖維和粒子可以進一步改善濾水,同時提高一次留著率。而在過去,這兩方面都是互斥的。
                由于陽離子瓜爾膠的有效性主要取決于它與纖維的親和性(即直接性)。鑒于這一點,陽離子瓜爾膠在黑液的存在下仍能有效地發揮作用。對于新聞紙、未漂硫酸鹽漿、廢紙漿等含有較多雜質的漿料,隨著封閉水循環的推廣,陰離子垃圾的積累將顯著增加。
                這便會使得許多傳統的造紙助劑如陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)等失去作用效果。陽離子瓜爾膠可以有效地克服這一點。實驗研究發現,陽離子瓜爾膠在Zeta電位從-8mV到0mV范圍內效果最好。該Zeta電位范圍與絕大部分造紙過程相吻合。

               
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