魔芋多糖木材膠黏劑的研究.pdf

1、本論文以魔芋多糖為主要原料，通過研究魔芋葡甘聚糖氧化改性的重要影響因素得到氧化魔芋葡甘聚糖的制備工藝，再將氧化魔芋葡甘聚糖與卡拉膠、黃原膠復(fù)配，用三元二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計的模型解析得到三種膠體最優(yōu)配比區(qū)域，最終確定魔芋多糖木材膠黏劑最佳制備方法。并在已有理論研究的基礎(chǔ)上利用分子模擬技術(shù)給出理論預(yù)測，對制得的魔芋多糖木材膠黏劑與木材主要成分-纖維素的作用進(jìn)行分子模擬與分析。主要研究結(jié)果如下： 1.采用單因素和正交實驗對氧化魔芋葡甘

2、聚糖的制備工藝進(jìn)行研究，得出最佳工藝參數(shù)，并測定氧化魔芋葡甘聚糖的性能指標(biāo)。本文選取了制備過程中對氧化魔芋葡甘聚糖性能影響較大的八個主要因素，篩選出工藝條件最佳組合為：魔芋精粉用量4.5g、蒸餾水用量300mL、反應(yīng)溫度50℃、糊化時間40min、溶脹時間2h、30％的雙氧水用量1mL、氧化時間40min、1mol/L氫氧化鈉用量3mL、調(diào)節(jié)pH值為6.5。制得的氧化魔芋葡甘聚糖粘度達(dá)到4900mPa·s、剪切強(qiáng)度達(dá)到4.7MPa、剝離

3、強(qiáng)度5.9kN/m、初粘力87g/c㎡。 2.用三元二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計對氧化魔芋葡甘聚糖、卡拉膠、黃原膠三個因素進(jìn)行優(yōu)化組合，建立三個指標(biāo)與各因素關(guān)系的數(shù)字模型，并通過對模型的解析獲得最優(yōu)的配比區(qū)域為氧化魔芋葡甘聚糖：卡拉膠：黃原膠=48-51：39-42：10-13。三種膠復(fù)配具有良好的協(xié)效性。在氧化魔芋葡甘聚糖：卡拉膠：黃原膠的配比為50：40：10時制得的魔芋多糖木材膠黏劑為乳白色粘稠液體，粘度5870mPa·s，剪切強(qiáng)

4、度5.68MPa，剝離強(qiáng)度6.25kN/m，透明度0.192，脫液收縮率1.75％，凝膠強(qiáng)度178g/c㎡，貯存期6個月。 3.根據(jù)分子動力學(xué)原理，用軟件HyperChem7.0分別構(gòu)建了氧化魔芋葡甘聚糖與卡拉膠、黃原膠作用體系以及魔芋多糖木材膠黏劑與纖維素作用體系，預(yù)測魔芋多糖木材膠黏劑與纖維素作用位點。前者的作用位點在魔芋多糖木材膠黏劑的0(2)、0(5)、0(6)及卡拉膠糖環(huán)上的0(6)等基團(tuán)之間，后者的作用位點在魔芋膠黏

5、劑的0(2)、0(5)、0(6)及纖維素的羥基和羰基等基團(tuán)之間。 4.研究發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行25℃恒溫水浸實驗3d后，試樣的拉伸剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度都保持在未浸泡試樣的85％以上，表明其具有較強(qiáng)的常溫耐水性。試樣在35℃、45℃、55℃、65℃溫度下的拉伸剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度保持在較高水平，粘接強(qiáng)度都能保持在未實驗試樣的90％以上，75℃時拉伸剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度已經(jīng)有較明顯的下降，85℃時則強(qiáng)度較弱。說明制得的魔芋多糖木材膠黏劑不是耐高溫膠