3.1 食品工業
CMS無味、無毒、不易霉變、易溶于水,對人體無害,能被人體的α-淀粉酶分解,具有生物可消化性,易被人體吸收,在國家衛生食品標準中日攝入量不受限制。CMS應用于不同的食品中表現出增稠、懸浮、乳化、穩定、保形、成膜、膨化、保鮮、耐酸和保健等多種功能,性能優于羧甲基纖維素(CMC),是取代CMC的理想產品。食品級CMS廣泛應用于牛奶、飲料、冷凍食品、快餐食品、糕點、糖漿等產品中。
3.2 醫藥工業
CMS在醫藥方面的應用相當廣泛。就藥物制劑而言,CMS可取代明膠,作為制作膠囊、片劑、糖衣的原材料。通過交聯醚化復合等方法變性而得的CMS,具有帶電荷的體形網絡結構,同時含有親水性的羥基、羧甲基及羧甲基鈉基團,具有超強吸水性(吸水后體積可達原體積的200~300倍)及快速吸水膨脹的效果,能很快將完整的固體制品崩解為細小的顆粒狀或粉末,增加主成分的溶出效果,有利于被身體吸收,是一種良好的藥物崩解劑。CMS可滿足藥物加工過程的可塑性及流動性,可用作許多藥物片劑、膠囊、緩控釋出劑及顆粒劑等制劑的賦形劑。CMS還可以用作血漿體積擴充劑及口服藥物的糖漿、懸浮劑等。
3.3 紡織印染工業
CMS用作各種纖維織物的上漿劑,漿料清澈、透明、均勻,具有良好的穩定性。CMS漿料富有黏性和膜形成性,可在經紗表面形成光滑、耐磨、柔韌的薄膜,使紗支能忍受織機的絕對強力、相對活力和摩擦力,為織造更加細密的高級織物及高速高效提供了有利條件。用CMS漿料處理的紗支,易干燥,色澤鮮艷,手感柔和,退漿容易。印染用CMS作為染料,印染助劑的載體糊料,具有相容性和穩定性好的優點。用CMS配制的染色漿料的滲透性也很好,尤其是需要深且透的織物的拷花,可迅速按版型來印刷圖案,并可顯著提高印花的鮮艷度。
3.4 石油工業
CMS在油井作業過程中可作為泥漿穩定劑、保水劑,起到降低失水量、提高鉆井液中黏土顆粒的聚結穩定性的作用。CMS對泥漿的塑性黏度影響小,對動力、切力影響大,有利于攜帶鉆屑,尤其在鉆鹽膏層時,可使鉆井液穩定,降低流失量,防止井壁崩塌,特別適用于礦化度高、pH值高的鹽堿井。
3.5 造紙工業
CMS在造紙中的應用也很廣泛。在填料中加入CMS作為穩定劑,起增稠黏結作用,使紙張光澤鮮艷,改善紙張的印刷性能,增強紙張的韌性和耐磨性。CMS對細小纖維和填料粒子具有助留作用,用作漿內添加劑,提高助留助濾效果。也用于紙張的表面施膠,可明顯提高紙張的干強度和濕強度,并能提高耐油性、吸墨性和抗水性。CMS還可以在紙張涂布中用作黏著劑,使涂料具有良好的均涂性和黏度穩定性,在涂布黏合中使用可以提高紙張的生產和使用性能。
3.6 日用化學工業
CMS具有螯合、離子交換、陰離子絮凝等功能,可作為多功能洗滌助劑用于洗滌劑配制,能很好地封鎖鈣、鎂離子,軟化硬水并懸浮,分散污垢防止污垢再沉積,提高洗滌劑的洗滌效果。CMS的除垢效果明顯優于CMC,對污穢的擴散能力優異,尤其對疏水性的合成纖維織物的抗污垢再沉淀效果特優。在化妝品工業中,CMS作為固水或吸水保水的膠料,用于抗粉刺藥物制劑及皮膚清潔劑的制造。在牙膏中,CMS能形成三維聚合網狀結構,可以保證膏體在管中的存儲穩定性,延長貨架期,提高膏體均勻性和表面光潔度,降低膏體輸送動力。CMS還可以配制面膜、洗發染發劑、發膠、復合皂粉等。除此之外,CMS在陶瓷、建材、水處理等工業也有多種用途,由于應用廣泛而有“工業味精”之美稱。
4 存在問題及對策
目前,CMS在合成工藝及性能方面存在的主要問題有:(1)水媒法。只能合成取代度及黏度較低的產品,產物后處理困難,耗水量大,對環境有污染。目前,工業上很少采用水媒法生產羧甲基淀粉。(2)溶媒法。有機溶劑使用量大,溶劑需要回收,生產成本高且較易污染環境。其中甲醇本身有毒性,大量使用不利于對環境保護和人體健康。異丙醇沸點較高,不易揮發,能耗大,在國內價格相對較高,同時對設備有一定的腐蝕性。(3)干法。生產CMS普遍存在淀粉與反應試劑之間不能充分混合均勻,堿及醚化劑較難滲透到淀粉顆粒內部,從而使產物的平均取代度不高,取代基多分布于顆粒表面,產物溶解性能也不夠理想。(4)由于工藝技術的制約,目前國內企業生產的CMS多是中低取代度的產品,產品糊液黏度不穩定,抗酸、耐鹽、耐剪切性能相對較差,導致應用受到一定制約。(5)高取代度、高黏度的CMS盡管已有研究報道[13-15],但產品質量不夠穩定,現實中工業化生產規模小,系列化品種少,還遠遠滿足不了各行業的應用需求。
針對上述存在的問題,今后的研究工作可以從以下幾個方面著手:(1)干法或半干法具有節能減排,綠色環保等優勢,是生產CMS的理想工藝,應加強研究。可以從對淀粉進行預處理方面著手。因淀粉結構中含有結晶區及非晶區,結晶區占淀粉顆粒體積的25%~50%,結晶區對水、醚化劑有很強的抵抗能力,在干法及半干法的工藝條件下,傳統的一步、多步加堿法,均不足以完全破壞淀粉的結晶結構,反應多發生在非晶區,反應試劑很難觸及結晶區域的羥基基團,導致反應不均勻,取代度低。若能采用適宜的方法對淀粉進行預處理,先破壞淀粉的結晶區域,將淀粉制成結構疏松的非晶化淀粉,再進行醚化變性,反應試劑的內擴散阻力就會顯著減弱,而易于滲透到淀粉顆粒內部將羥基醚化,進而可以提高取代度,改善產品的性能。(2)在干法工藝還不十分完善的情況下,尋找綜合性能更優良的溶劑作反應介質,也可以考慮將傳統單一的有機溶劑介質轉為兩種或多種有機溶劑介質的復配。(3)單變性淀粉雖然改進了天然原淀粉的某些缺陷,但其本身仍然存在不足之處,如CMS就有不耐酸、不耐鹽等缺點。而復合變性淀粉產品,如交聯-酯化、交聯-醚化等產品則兼具兩種單一變性淀粉的優良性質[16-18],因此,應加強對CMS復合變性的研究,改進CMS的應用性能。(4)加強對高取代度、高黏度CMS糊液的非牛頓流體性質的研究,為開發質量穩定的CMS及拓展其在實際中的應用提供理論支持。
<<上一頁[1][2]
相關信息 
推薦企業 推薦企業
推薦企業
您所在的位置：
