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复鞣剂的作用机理

复鞣剂的作用机理
复鞣剂的作用机理

复鞣剂的作用机理、种类、应用及发展前景

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摘要:复鞣剂用于皮革复鞣的化工材料。可包括主鞣剂(如铬鞣剂、植物鞣剂等),主要是指为复鞣目的而研制开发的鞣革材料,例如丙烯酸树脂复鞣剂、氨基树脂复鞣剂、恶唑烷鞣剂等。本文主要介绍了丙烯酸树脂类复鞣剂的作用机理、应用及前景。

关键词:复鞣剂丙烯酸树脂机理应用前景

1.前言

复鞣是现代制革工业中的一项重要工序,被誉为皮革加工中的“点金术”。对于轻革而言,复鞣几乎是一项必不可少的工序。常用的复鞣剂可分为无机鞣剂、有机鞣剂和金属有机鞣剂,大类。细分则可分为无机盐复鞣剂、植鞣剂、芳香族合成鞣剂、醛鞣剂、丙烯酸类树脂复鞣剂等。丙烯酸类单体种类繁多、资源丰富,丙烯酸树脂开发空间大,因此在皮革工业中具有广阔的应用前景。

2.丙烯酸树脂类复鞣剂

2.1丙烯酸树脂复鞣剂的复鞣机理

Heideman假定丙烯酸树脂复鞣剂的竣基与胶原的氨基之间存在质子交换。而Mage kurth 指出丙烯酸对天然胶原的亲和力较弱,但丙烯酸与铬盐在皮内络合是可能的反应机理。Anslovar用 NMR技术证实了在pH3-5之间发生丙烯酸复鞣剂的梭基与铬盐的络合,而在pH10-12 之间出现丙烯酸基与胶原的氨基的质子交换。由于整个皮革生产过程中,都是在pH 低于7的情形下完成,所以可以认为“络合”是主要的反应。徐学诚等在研究 SA复靴剂的基础上,借鉴交联橡胶的唯象理论,提出了树脂复鞣革的交联—缠结或吸附网络结构模型。魏德卿通过对ART的研究发现梭基和铬揉革的铬发生配位结合,它少量地渗人胶原分子螺旋状碳链之间,更多地与超分子尺寸以上各级纤维作用。因此,丙烯酸树脂复鞣剂的复鞣机理可概括为:通过改变纤维间、多肤链间缠结的填充效果,以及进人原纤维的鞣剂与铬鞣剂进行络合反应,而使革具有不同的手感和力学性能。

2.2新型丙烯酸树脂复鞣剂Z-1的机理

将Z-1作为鞣剂对酸皮进行鞣制,通过Ts的测定考察其作用效果。试验结果显示,酸皮收缩温度有一定程度提高,鞣制22h后,Ts由62°C升高至71°C ,单独用作复鞣剂对铬鞣革进行复鞣时,Ts则无明显升高。共聚物分子中含有大量-COOH的及链端-OH ,可与胶原肽链上的氨基形成氢键或结合,同时具有一定的填充效果。烷氧基长链及部分未反应聚乙二醇分子具有表面活性,可促进大分子渗透,同时对染色具有一定的匀染作用。复鞣时-COOH

还可通过铬鞣剂与胶原配合,起到一定的鞣制作用,同时促进铬鞣剂吸收。复鞣后Ts也有少量提高。铬结合复鞣对比试验结果表明,成革机械性能较单独铬复鞣也有所提高。

2.3两性丙烯酸树脂复鞣剂

该类复鞣剂是丙烯酸类树脂复鞣剂的改性产品。丙烯酸类树脂复鞣剂由于分子中含有较多的-COOH,能与铬及胶原反应,因而体现出鞣性。丙烯酸树脂选择填充性强,尤其对边肷部填充良好,还有较好的耐光性和抗老化性,因此成革丰满、柔软、粒面细致。但经这类树脂复鞣的革不同程度的存在“败色”效应。近10年来,国内外为解决其“败色”问题,作了大量的研究,研制了两性聚合物树脂复鞣剂。其路线主要是在含羧基的高分子链段上同时引入氨基阳离子,从而既有复鞣性,又有助染性。

2.4丙烯酸类聚合物鞣剂

丙烯酸类聚合物鞣剂(甲基) 丙烯酸的均聚物,以及与其他乙烯基单体的共聚物,它是一类重要的皮革化工材料,除了能赋予皮革优异的化学物理性能外,还具有可接受的性价比。用于皮革范围的丙烯酸树脂多为丙烯酸酯类单体聚合物,一般为乳液型或水溶液型。丙烯酸酯类单体的侧链不宜过长,常用的单体有丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺及其它(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、马来酸酐等单体,也可以加入硫酸化植物油,长链脂肪醇或动物油,醛类等单体。其中最常用的是丙烯酸和甲基丙烯酸。丙烯酸聚合物的大分子侧链上存在大量羧基,能与皮胶原

分子形成多点氢键结合、电价键结合、配位交联结合及互穿网络交联结合等多种结合形式协同作用,且其电离后可与铬(Ⅲ)形成配合物,对于固定皮胶原纤维及提高成革的含铬量有很大贡献。此外,(甲基)丙烯酸的反应热较小,聚合时易于控制。用以甲基丙烯酸为主的聚合物鞣剂处理过的坯革丰满、粒面细致紧实,但色略深,略显僵硬;用以丙烯酸为主的聚合物鞣剂处理过的坯革色白,但粒面不如前者细,故常采用两者搭配使用。通常认为甲基丙烯酸在该类鞣剂中所占的比例多在60%以上。

3.丙烯酸树脂类复鞣剂的应用

(1)在防水/耐水洗革中的应用

聚丙烯酸类树脂复鞣剂是由丙烯酸单体如丙烯酸、丙烯脂、丙烯酰胺等单体,经自由基均聚或共聚而得到的一类水溶性高分子,虽然可提高皮革的柔韧性和丰满度,但由于聚丙烯酸树脂的玻璃化温度较高,侧链阴离子较强,经其复鞣后的革显得硬、脆,易产生败色现象。为克服这种缺陷,人们在分子设计中除了保留一定羧基以外,有意识地引入长链的塑性单体,以增加高分子链的柔顺性,形成了两亲共聚物鞣剂。而润滑性丙烯酸树脂鞣剂,可使成革柔软、丰满,适于各类软革及耐水洗革、防水革的生产。该类聚合物中的亲水基团比一般丙烯酸类聚合物鞣剂少,羧基离解程度直接影响着鞣剂在水溶液中的分散稳定度,因此该类材料

在使用、结合时需要高稳、高pH值。在水溶液中的稳定性好,才能渗透到革内,从而使革得到较好的防水效果,最终与金属离子固定,封闭羧基而产生防水性。

(2)作为预鞣剂丙烯酸合成鞣剂不但可以有效地作为复鞣剂使用,还可以与别的材料(植物栲胶等)结合作为预鞣剂使用。在铬鞣过程中作为预鞣剂加入可以使铬鞣效果较好。例如,加入10%的丙烯酸合成鞣剂和33%碱度的铬鞣剂加入浸酸牛犊皮中,可以避免剖层和削匀时厚度不均对成革的影响。图3表明浸酸皮鞣前和鞣后挤水后的不同指标。丙烯酸合成鞣剂提高革价值的原理是反应的连接点。因为在一般的铬鞣中,浸酸裸皮是扁平的,挤水后得革率通常不太大,大约是1.0到1.2。当在铬鞣前运用丙烯酸合成鞣剂,虽然它没有很好的鞣性,但可以增加坯革的厚度,在接下来的铬鞣中,革将变得更丰满。

(3)与植物鞣剂结合鞣植物鞣剂是最早使用的合成鞣剂,复鞣后,革的成型性好,易于磨革,有利于调节革的粒面状况。但植物鞣剂缺乏柔软性,并且难于吸附阴离子辅助剂,而丙烯酸复鞣剂恰好可以补偿植鞣革的缺陷。植物鞣剂与丙烯酸树脂结合复鞣不但没有改变铬鞣革的特征,而且丙烯酸和植物鞣剂都易生物降解,容易处理[7,8]。表5表明了植物鞣剂和丙烯酸鞣剂的最佳配比,最适合的用量以植物鞣剂的吸收、革的收缩温度和物理性能为基础。植物鞣剂与丙烯酸鞣剂联合复鞣铬鞣坯革不仅可以使革产生更高的湿热稳定性,而且由此结合系统可得到更好的物理机械性能的成革。植物鞣剂与丙烯酸鞣剂可以1:10的比例进行配比复鞣,原因之一是植物鞣有更多的结合点,可以使纤维束有序结合。

4.丙烯酸树脂类复鞣剂的发展前景

随着合成技术的不断完善以及制革工艺的迅速发展,希望能开发出具有柔软韧性、超防水、防污、阻燃等多功能高质量的树脂鞣剂,这样有必要对价廉易得的丙烯酸树脂复鞣剂进行适当改性。Prabhu采用阳离子聚氨醋预聚物与甲基丙烯酸加成制得双烯化合物后,再与硫酸化蓖麻油以及甲基丙烯酸进行接枝聚合,得到性能很好的复揉剂。国内已出现了有机硅或环氧树脂改性丙烯酸树脂复糕剂。因此可以预见在不久定会有更多更新的丙烯酸树脂复鞣剂面市,来满足制革工业的发展。

研究背景:

复鞣剂是用于皮革复鞣的化工材料。可包括主鞣剂(如铬鞣剂、植物鞣剂等),主要是指为复鞣目的而研制开发的鞣革材料,例如丙烯酸树脂复鞣剂、氨基树脂复鞣剂、恶唑烷鞣剂等。根据皮革的性能要求来选用复鞣剂,如鞋面革、服装革可经过适当的复鞣剂复鞣来获得所需的性能,像改善柔软性,提高丰满度,缩小部位差,增强抗水性、耐光性以及改变革的表面电荷,促进染色均匀等等。所以,复鞣享有制革的“点金术”之誉,可见复鞣剂是一类非常重要的皮革化学品。

目的:复鞣剂是为复鞣目的而研制开发的鞣革材料,根据皮革的性能要求来选用复鞣剂,如鞋面革、服装革可经过适当的复鞣剂复鞣来获得所需的性能,像改善柔软性,提高丰满度,缩小部位差,增强抗水性、耐光性以及改变革的表面电荷,促进染色均匀等等。

数据库:中文数据库总库平台1,CNKI-中国期刊网总库平台,CNKI-中国优秀硕士学位论文全文数据库总库平台,

检索词:复鞣剂机理应用前景丙烯酸树脂类复鞣剂

参考文献:

1.《新型丙烯酸树脂复鞣剂Z-1的合成与性能》作者:周志威吕生华屈飞(陕西科技大学资源与环境学院,陕西西安710021)

2.《丙烯酸树脂复鞣剂的发展》作者:路亮雷毅张铭让(四川联合大学皮革工程系成都 6 1005 )

3.《关于复鞣剂及其应用的探讨_续》作者:曹德演温祖谋

4.《丙烯酸树脂类复鞣剂的研究进展与发展方向》作者:杨南张晓镭张宇陕西科技大学资源与环境学院陕西咸阳712081

5.《丙烯酸树脂复鞣剂的应用现状及其前景》作者:王少强邱化玉山东轻工业学院纸浆造纸省级重点学科山东济南250353 杭州师范学院有机硅化学及材料技术教育部重点实验室;浙江杭州310012

6.《木质素改性皮革复鞣剂的制备与应用研究》作者:王晨李书平邵志勇北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 山东轻工业学院轻化与环境工程学院山东济250100

7.百度百科

经典絮凝原理.doc

1 絮凝原理 餐饮废水中污染物主要以胶体形式存在。胶体本身既具有巨大的表面自由能、有较大的吸附能力,又具有布郎运动的特性,从而颗粒间有较多碰撞的机会,似乎可以粘附聚合成大的颗粒,然后受重力作用而下沉。但是由于同类的胶体微粒带着同性的电荷,它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大颗粒;其次,带电荷的胶粒和反离子与周围的水分子发生水化作用,形成一层水化壳,也阻碍各胶粒的聚合。投加铝盐等无机盐后,发生金属离子水解和聚合反应过程,被吸附的带正电荷的多核络离子能够压缩双电层、降低ζ电位,使胶粒间最大排斥能降低,从而使胶粒脱稳[1]。 使用无机盐絮凝剂处理的同时,有机高分子也常作絮凝剂使用。高分子絮凝剂有较好的架桥和吸附作用,和无机盐絮凝剂共同使用可以加快反应速度,提高处理效果。 2 实验方法 絮凝剂配成1g/L的溶液。烧杯搅拌实验在磁力搅拌器上进行,每次实验水样为200mL,水样取自某星级宾馆的餐饮废水,经初沉后用0.1mol/L稀盐酸和0.1mol/L氢氧化钠精确调pH值到要求值。操作程序为:在快速搅拌下投加絮凝剂反应2min后,改变搅拌速度为慢速,继续搅拌10min,静沉20min后,距上液面 约5cm处吸取部分上清液测定剩余浊度及CODcr[2]。 3 结果与讨论 3.1 絮凝剂的选择 各种絮凝剂的用量为2mL,试验温度为22~29℃,取絮凝处理后的上清液,测定CODcr及浊度,结 果见表1。 从表1可以看出,分别采用碱式氯化铝、硫酸铁、氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝钾、硫酸铝钾+聚丙烯酰胺处理餐饮废水,其中硫酸铝钾+聚丙烯酰胺去除废水CODcr效果最好,这说明单独使用一种无机盐作絮凝剂,效果不如复合絮凝剂使用效果好,为此选用硫酸铝钾+聚丙烯酰胺作絮凝剂。 3.2 絮凝条件的优化 确定了硫酸铝钾+聚丙烯酰胺作为絮凝剂后,对最佳絮凝条件进行摸索试验。 从图1中可看出,随着加药量的增加,絮凝后浊度呈现先增加,后降低,再增加的趋势,说明加药量不是越多越好,其最佳投药量为:200mL水样加入3.2mL硫酸铝钾+聚丙烯酰胺。确定了最佳投药量后,在此基础上实验确定最佳pH值,结果如图2。沉淀速度与pH的关系曲线见图3。

天然食品防腐剂的现状及发展趋势

天然食品防腐剂的现状及发展趋势 一.国内外食品防腐剂现状 随着我国经济的发展,食品行业获得了蓬勃的生机,已成为国民经济三大支柱产业之一。在此过程中,食品添加剂可以说功不可没,它为食品产业的创新发展和食品质量安全水平的提高起到了巨大推动作用。而食品防腐剂作为添加剂中一大类,自然也发挥了重要的作用。除了一些即采即食的食物外,食品在生产、贮藏、流通等环节中很容易受到细菌、酵母菌、霉菌等微生物的浸染,从而导致食品腐败变质。在食品中添加适量的防腐剂是抑制各种有害微生物的有效方法,而且可以提高食品色、香、味,保护食品的优良品质。可想,如果没有防腐剂,食品行业会面临巨大的浪费和损失,可以说,没有食品防腐剂,就没有现代化的食品工业。 现在广泛使用的化学防腐剂如苯甲酸盐、尼泊金丙酯以及亚硝酸盐和硝酸盐等,在限量范围内是安全的,但仍有一定的毒性。许多国家如日本,已禁止使用苯甲酸(钠),欧共体禁止用于儿童食品。我国也提出了限用要求。但一些企业为了自己的经济利益,超量、超标使用化学防腐剂,导致食物中毒现象,使消费者对防腐剂产生了错误认识和恐惧心理.因此要正确理解食品防腐剂的合理使用和安全性。由于人们对食品安全性的认识和要求的日益提高,化学防腐剂受到严重挑战。食品防腐剂的天然化已成为防腐剂技术的发展趋势.开发抗菌性强,安全无毒的天然食品防腐剂已成为各国科技工作者的研究热点[1]。 一般认为,优良的食品防腐剂应具备以下特点:①应对导致食品变质的微生物具有良好的抑制作用;②必须对消费者是安全的;③对食品应有的外观、气味、颜色和味道没有或有很小的影响;④价格低廉。 目前天然食品防腐剂有:(1)天然植物中提取的防腐剂:如大蒜辣素、甘草制剂、壳聚糖、果胶分解物、琼脂低聚糖等;(2)来源于动物的天然防腐剂:如溶菌酶、枯草杆菌素、甲壳素、鱼精蛋白;(3)来源于微生物的天然防腐剂:如乳酸链球菌素、那他霉素等[2]。 二.天然植物中提取的防腐剂 1.中草药提取物

抗氧剂简述

抗氧剂1076 1.产品特性: IRGANOX 1076是一种高效,无色污受阻酚抗氧剂。可用于塑料,合成纤维,弹性体,胶粘剂,蜡,油品和脂肪,防止基材热氧化降解。IRGANOX 1076无味,对光稳定,不易变色。同基材有很好的相容性。挥发性小,抗抽出性好。 2.技术指标:化学名称:β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯 分子量: 530.86g/mol 3.主要应用:IRGANOX 1076应用的范围包括聚烯烃,如聚乙烯,聚丙烯,聚丁烯。也推荐用于其他类型的高聚物,如工程塑料,如聚醛树脂,聚氨脂,苯乙烯均聚或共聚物,弹性体,黏合剂及其他有机材料。 4.功能:IRGANOX 1076可与BA其它添加剂同时使用,如辅助稳定剂(硫醚,亚磷酸酯),光稳定剂以及其它功能性添加剂。其与IRGANOX 168组成的二元复合体系(IRGANOX B 混料)以及三元复配体系IRGANOX GX(IRGANOX 1010,IRGANOX 168,HP-136)会有显著的协同增效作用。 5、产品外观:粉末白色自由流动粉末 6、使用方法:IRGANOX 1076典型用量在500-2000ppm时即可赋予基材长效热稳定性。也可根据基材种类和最终用途,提高IRGANOX 1076的使用量。 对于聚烯烃,IRGANOX 1076的用量范围在0.1%到0.4%之间,最佳添加量依具基材种类,加工条件以及长效热稳定性要求而定。 对于苯乙烯均聚或共聚物体,推荐使用量0.1%到0.3%之间。 对于热熔胶,IRGANOX 1076使用量在0.2%到1%之间。合成增粘树脂0.1%到0.5%。 IRGANOX 1076在其它材料中的用量用法及性能数据,请向当地销售、技术部门咨询。 7、物性:熔点 50-55℃ 闪点273℃ 蒸气压(20℃) 2.5E-7Pa 堆密度粉末:260-320g/l 挥发性(TGA,空气氛,20℃/min)

硅藻土原理

硅藻土原理 助滤剂在过滤中的作用及工作原理 硅藻土助滤剂主要通过下列三种作用将悬浮在液体中的固体杂质粒子截留在介质的表面及沟道当中,从而达到固液分离的目的: 一、筛分作用这是一种表面过滤作用,当流体流经硅藻土时,硅藻土的孔隙小于杂质粒子的粒径,这样杂质粒子不能通过而被截留下来,这种作用被称之为筛分作用。实际上可以把滤饼的表面看成是一个具有等效平均孔径的筛面,当固体粒子的直径不小于(或略小于)硅藻土孔隙直径时,固体粒子便会从悬浮液中“筛分”出来,起到表面过滤的作用。 二、深度效应深度效应是深层过滤的阻留作用。在深层过滤时,分离过程只发生在介质的“内部”,部分穿过滤饼表面的比较小的杂质粒子,被硅藻土内部而曲折的微孔沟道和滤饼内部更细小的孔隙所阻留,这种微粒往往小于硅藻土的微孔,当微粒撞到通道的壁上时,这就有可能脱离液流,但它是否能达到这一点,决定于微粒受到的惯性力和阻力的平衡,这种截留与筛分作用在性质上是类似的,都属于机械作用。滤除固体粒子的能力基本上仅与固体粒子和孔隙的相对大小及形状有关。 三、吸附作用 吸附作用与以上两种过滤机理截然不同,这一作用实际上也可以看成是动电吸引作用,它主要取决于固体粒子与硅藻土本身的表面性质。当那些硅藻土内部孔隙还小的颗粒碰撞在多孔硅藻土内部表面上时,被相反电荷所吸引,还有一种是粒子间的相互吸引形成链团而粘附在硅藻土上,这些都属于吸附作用,吸附作用比前两种作用复杂,一般认为,比孔隙直径小的固体微粒之所以被截留,主要是由于: (1)分子间力(也叫做范德华吸引力),包括永久偶极作用、诱导偶极作用和瞬间偶极作用; (2)Zeta电位的存在; (3)离子交换过程 从以上三种作用看,在悬浮液的净压过滤过程中,采用松散颗粒状的硅藻土助滤

防腐剂及防腐原理

防腐剂及防腐原理 1、干扰微生物的酶系,破坏其正常的新陈代谢,抑制酶的活性。 2、使微生物的蛋白质疑固和变性,干扰其生存和繁殖; 3、改变细胞浆膜的渗透性,使其体内的酶类和代谢产物逸出导致其失活。 目前食品防腐剂的种类很多,主要分为合成和天然防腐剂;常用的合成防腐剂以山梨酸及其盐、苯甲酸及其盐和尼泊金酯类等为代表,它门的特性特点我简单的介绍一下: 一、山梨酸类有山梨酸、山梨酸钾和山梨酸钙三类品种。 山梨酸不溶于水外,使用时须先将其溶于乙醇或硫酸氢钾中,使用时不方便且有刺激性,故一般不常用;山梨酸钙FAO/WHO规定其使用范围小,所以也不常使用;山梨酸钾则没有它们的缺点,易溶于水、使用范围广,我们经常可以在一些饮料、果脯、罐头等食品看到它的身影。 在这里我重点介绍一下山梨酸钾:它为不饱和六碳酸;一般市场上出售的山梨酸钾呈白色或浅黄色颗粒,含量在98%--102%;无臭味、或微有臭味,易吸潮、易氧化而变褐色,对光、热稳定,相对密度1.363,熔点在270℃分解,其1%溶液的PH:7—8。 山梨酸钾为酸性防腐剂,具有较高的抗菌性能,抑制霉菌的生长繁殖;其主要是通过抑制微生物体内的脱氢酶系统,从而达到抑制微生物的生长和起防腐作用,对细菌、霉菌、酵母菌均有抑制作用;其效果随PH的升高而减弱,PH达到3时抑菌达到顶峰,PH达到6时仍有抑菌能力,但最底浓度(MIC)不能底于0.2%,实验证明PH:3.2比PH2.4的山梨酸钾溶液浸渍,未经杀菌处理的食品的保存期短2—4倍。 山梨酸、山梨酸钾和山梨酸钙它们三种的作用机理相同,毒性比苯甲酸类和尼泊金酯要小,日允许量为25mg/Kg ,苯甲酸5倍,尼泊金酯的2.5倍是一种相对安全的食品防腐剂;在我国可用于酱油、醋、面酱类、果酱类、酱菜类、罐头类和一些酒类等等食品。 二、苯甲酸类有苯甲酸和苯甲酸钠二类。 苯甲酸又称为安息香酸,故苯甲酸钠又称安息香酸钠。苯甲酸在常温下难溶于水,在空气(特别是热空气)中微挥发,有吸湿性,大约常温下0.34g/100ml;但溶于热水;也溶于乙醇、氯仿和非挥发性油。而苯甲酸钠在都使用苯甲酸钠;苯甲酸和苯甲酸钠的性状和防腐性能都差不多。 简单介绍一下苯甲酸钠:苯甲酸钠大多为白色颗粒,无臭或微带安息香气味,味微甜,有收敛性;易溶于水(常温)53.0g/100ml左右,PH在8左右;苯甲酸钠也是酸性防腐剂,在碱性介质中无杀菌、抑菌作用;其防腐最佳PH是2.5-4.0,在PH5.0时5%的溶液杀菌效果也不是很好。苯甲酸钠亲油性较大,易穿透细胞膜进入细胞体内,干扰细胞膜的通透性,抑制细胞膜对氨基酸的吸收;进入细胞体内电离酸化细胞内的碱储,并抑制细胞的呼吸酶系的活性,阻止乙酰辅酶A缩合反应,从而起到食品防腐的目的。

抗氧剂协同作用机理

抗氧剂的协同作用 聚合物稳定化助剂种类繁多,功能各异。但大量研究结果表明,不同类型,甚至同一类型、不同品种的抗氧剂之间都有可能存在协同或对抗作用。汽巴精化(Ciba—Geigy)公司开发的Irganox B系列复合型抗氧剂的研究表明,抗氧剂之间复配得当,不仅可以提高产品性能,增强抗氧效果,还可降低成本;但如果搭配不当,不但起不到抗氧作用,可能还会加速聚合物的老化。受阻酚类抗氧剂以其抗氧效果好、热稳定性高、低毒等诸多优点近年来倍受人们关注。但抗氧剂复配是否得当直接影响抗氧效果的好坏。因此,研究抗氧剂复配时的作用机理显得尤为重要。近年来,世界各大抗氧剂的生产厂商都在致力于研究开发复合型抗氧剂,而熟知各种抗氧剂之间的协同作用机理对抗氧剂新品种开发具有重要的指导 意义 1 受阻酚类抗氧剂的作用机理 聚合物材料在高温加工或使用过程中,由于氧原子的袭击会使其发生氧化降解。经过多年的研究发现,聚合物的A动氧化过程是一系列A由基反应过程。反应初期的主要产物是由氢过氧化物在适当条件下分解成活性自由基,该自由基又与大分子烃或氧反应生成新的自由基,这样周而复始地循环,使氧化反应按自由基链式历程进行。 在聚合物中添加抗氧剂,就是为了捕捉链反应阶段形成的自由基R.和R00 .,使它们不致引起有破坏作用的链式反应;抗氧剂还能够分解氢过氧化物RO0H,使其生成稳定的非活性产物。按作用机理,抗氧剂可分为主抗氧剂和辅助抗氧剂。主抗氧剂能够与自由基R.,ROO .反应,中断活性链的增长。辅助抗氧剂能够抑制、延缓引发过程中自由基的生成,分解氢过氧化物,钝化残存于聚合物中的金属离子[1]。 作为主抗氧剂的受阻酚类抗氧剂是一类在苯环上羟基(~OH)的一侧或两侧有取代基的化合物。由于一OH受到空间障碍,H原子容易从分子上脱落下来,与过氧化自由基(ROO .)、烷氧自由基(RO.)、羟自由基(.OH)等结合使之失去活性,从而使热氧老化的链反应终止,这种机理即为链终止供体机理[2]。 在聚合物老化过程中,如果可以有效地捕获过氧化自由基,就可以终止该氧化过程。但生成过氧化自由基的反应速率极快,所以在有氧气存在的条件下,自由基捕获剂便会失效。在受阻酚类抗氧剂存在的情况下,1个过氧化自由基(R00 7)将从聚合物(RH)上夺取1个质子,打断这一系列自由基反应,这是自动氧化的控制步骤。当加入受阻酚抗氧剂时,它比那些聚合物更易提供质子,即提供了一个更加有利的反应形成酚氧自由基,这使聚合物相对稳定,不会进一步发生氧化。 除此之外,受阻酚还可以进行一些捕捉碳自由基的反应。如上式的2,4,6一自由基可以生成二聚物,而这种二聚物又可与过氧化自由基反应使其失去活性,自身则变成稳定的醌分子[2]。由于每个受阻酚可以捕捉至少2个自由基,故其抗老化的效果较好。

食品防腐剂介绍

食品防腐剂是能防止由微生物引起的腐败变质、延长食品保藏期的食品添加剂。因兼有防止微生物繁殖引起食物中毒的作用,又称抗微生物剂。 食品防腐剂是抑制物质腐败的药剂,即对以腐败物质为代谢底物的微生物的生长具有持续的抑制作用。重要的是它能在不同情况下抑制最易发生的腐败作用,特别是在一般灭菌作用不充分时仍具有持续性的效果。由于在食品中使用防腐剂受到限制,因此多靠干燥、腌制等一些物理的方法。 我国规定使用的防腐剂有苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、丙酸钙等25种。 食品防腐剂应具备如下条件: 1)性质较稳定:加入到食品中后在一定的时期内有效,在食品中有很好的稳定性 2)低浓度下具有较强的抑菌作用 3)本身不应具有刺激气味和异味 4)不应阻碍消化酶的作用,不应影响肠道内有益菌的作用 5)价格合理,使用较方便。 食品防腐剂防腐作用机理如下:· ①能使微生物的蛋白质凝固或变性,从而干扰其生长和繁殖。 ②防腐剂对微生物细胞壁、细胞膜产生作用。由于能破坏或损伤细胞壁,或能干扰细胞壁合成的机理,致使胞内物质外泄,或影响与膜有关的呼吸链电子传递系统,从而具有抗微生物的作用。 ③作用于遗传物质或遗传微粒结构,进而影响到遗传物质的复制、转录、蛋白质的翻译等。 ④作用于微生物体内的酶系,抑制酶的活性,干扰其正常代谢。 食品防腐剂分类如下: 食品防腐剂按作用分为杀菌剂和抑菌剂。二者常因浓度、作用时间和微生物性质等的不同而不易区分。 按性质也可分为有机化学防腐剂和无机化学防腐剂两类。此外还有乳酸链球菌素,是一种由乳链球菌产生、含34个氨基酸的肽类抗菌素。 目前世界各国所用的食品防腐剂约有30多种。食品防腐剂在中国被划定为第17类,有28个品种。 防腐剂按来源分,有化学防腐剂和天然防腐剂两大类。化学防腐剂又分为有机防腐剂与无机防腐剂。前者主要包括苯甲酸、山梨酸等,后者主要包括亚硫酸盐和亚硝酸盐等。天然防腐剂,通常是从动物、植物和微生物的代谢产物中提取。如乳酸链球菌素是从乳酸链球菌的代谢产物中提取得到的一种多肽物质,多肽可在机体内降解为各种氨基酸,世界各国对这种防腐剂的规定也不相同,我国对乳酸链球菌素有使用范围和最大许可用量的规定。 食品防腐剂种类使用范围如下: 苯甲酸及盐:常用于,碳酸饮料、低盐酱菜、蜜饯、葡萄酒、果酒、软糖、酱油、食醋、果酱、果汁饮料、食品工业用桶装浓果蔬汁。 山梨酸钾:用于除以上介绍外,还有鱼、肉、蛋、禽类制品、果蔬保鲜、胶原蛋白肠衣、果冻、乳酸菌饮料、糕点、馅、面包、月饼等。 脱氢乙酸钠:常用于,腐竹、酱菜、原汁桔浆。 对羟基苯甲酸丙酯:常用于,果蔬保鲜、果汁饮料、果酱,糕点陷、蛋黄陷、碳酸饮料、食醋、酱油。 丙酸钙:常用于,生湿面制品(切面、馄饨皮)、面包、食醋、酱油、糕点、豆制食品. 双乙酸钠:常用于,各种酱菜、面粉和面团中。 乳酸钠:常用于,烤肉、火腿、香肠、鸡鸭类产品和酱卤制品等。

第三章化学助滤剂NEW分解

第三章化学助滤剂 第一节基本性质 一、助滤剂 助滤剂(Filter),顾名思义是指那些能提高过滤效率或强化过滤过程的物质。具体地说,助滤剂分两大基本类型,一类是介质性助滤剂(国内外化工行业习惯称其为助滤剂),另一类为化学助滤剂。介质性助滤剂是一些分散的不同尺寸分布的固体颗粒和添加物质,如硅藻土、膨胀珍珠岩等。在过滤过程中,它们实际上起着过滤介质的作用,其主要应用在固体颗粒极小且对滤液有较高要求的场合。譬如水处理、化工及食品等工业的过滤作业。 二、化学助滤剂分类 化学助滤剂(又称预处理剂或脱水助剂)可分两种类型,一种是表面活性剂型助滤剂(Surfactant Dewatering Aids),另一种是高分子絮凝剂型助滤剂(Flocculant Filter Aids)。它们主要用在提高过滤机的生产能力和希望降低泥饼水分的场合,例如冶金、矿物加工业等用得较为普遍。 1 高分子絮凝剂分类 1.1 天然高分子絮凝剂 天然高分子絮凝剂主要有甲壳素和壳聚糖等。近年来,甲壳素和壳聚糖的应用研究已取得巨大进展,目前甲壳素在世界上每年的销售额约达2亿美元,其中用于废水处理的约为1400万美元左右。 1.2人工合成高分子絮凝剂 表3.1 人工合成高分子絮凝剂

1.3生物高分子絮凝剂 有许多微生物及其衍生物具有一定的线型长度,有的表面具有较高的电荷性和较强的亲水性或疏水性,能与固体颗粒通过离子键、氢键等作用结合,如同高分子聚合物一样起着絮凝作用,我们把具有絮

凝功能的微生物及其衍生物称为生物絮凝剂。生物絮凝剂从研究到开发虽然只有20多年的时间,但至今却已发现有17种以上的微生物具有较好的絮凝功能,其中有霉菌、细菌、放线菌和酵母等,能被微生物絮凝剂处理的对象种类很多,目前主要有含高浓度有机物的废水、有色液体、活性污泥、粉煤灰、高岭土、粪尿水、泥水浆、河底沉积物及印染废水等。生物絮凝剂有许多一般凝聚剂和有机高分子絮凝剂所无法比拟的优点,例如安全无毒、不产生二次污染、絮凝效率高和絮凝物易过滤等等。此外,还可通过遗传工程,驯化或培养出有特殊絮凝功能的菌株,它们自身有的可利用废物进行繁殖。因此生物絮凝剂有着十分美好的发展前景。 2 表面活性剂 能显著降低溶剂(一般为水)的表面张力的物质称为表面活性剂。表面活性剂有两个基本性质,一是在各种界面上的定向吸附,另一个是在溶液内部能形成胶束(Micelle)。这两个基本性质正是表面活性剂广泛用于国民经济各个领域作为起泡剂、消泡剂、乳化剂、润湿剂、洗涤剂和增溶剂的根据,显然这也是表面活性剂作为助滤剂的基础。 2.1 表面活性剂分类 表面活性别是一种异极性化合物,其分子由性质截然不同的两部分组成。一部分是与油有亲合性的亲油基因(也称疏水基或非极性基),另一部分是与水有亲合性的亲水基团(也称疏油基或极性基)。表面活性剂的亲油基团一般是碳氢原子团,它们大多数来自天然动植物油脂和合成化工原料,化学结构较为相似,差异主要表现在碳原子数和端基结构的变化,其主要结构有: (1)脂肪族烃基:如十二烷基C12H25-、十六烷基C16H33-、十八烷基H3(CH2)7CH-CH(CH2)7=等; (2)芳香族烃基:如萘基、苯基 (3)氨基 (4)磷酸基 (5)卤基 (6)氧乙烯基

化妆品防腐剂作用机理

化妆品防腐剂作用机理 1、防腐剂的定义 简而言之,防腐剂就是指可以阻止微生物生长的物质。在化妆品中,防腐剂的作用是保护产品,使之免受微生物污染,延长产品的货架寿命;确保产品的安全性,防止消费者因使用受微生物污染的产品而引起可能的感染。化妆品受到微生物污染引起变质,一般情况下,在外观就能够反应出来。如霉菌和酵母菌经常在产品的包装边沿等地方出现霉点;受微生物污染的产品出现混浊、沉淀、颜色变化、PH值改变、发泡、变味,如果是乳化体则可能出现破乳,成块等。如果防腐剂添加的量不够,则可能出现微生物适应周围的生长环境,产生抗药性,从而导致防腐失效。 2、防腐剂的作用机理 化妆品中微生物的生存和繁殖是依赖于一些环境因素的:物理方面的有温度、环境PH值、渗透压、辐射、静压;化学方面的有水源、营养物质(C、N、P、S源)、氧、有机生长因子。基于此,可以简单总结防腐剂的作用机理有: 1)在一些油膏类等含水量很低的产品中,微生物一般情况下是很难生长的; 2)对于大多数细菌来说,最适合生长的PH范围是接近中性(6.5~7.5),强酸及强碱不适合微生物的生长,比如常见的果酸产品,防腐效果通常会平行好过中性产品; 3)提高或降低渗透压会可导致细胞膜的破裂,也可引起膜的收缩和脱水; 4)另外表面张力也是影响微生物生长的原因之一,在一些表面活性剂用量很高的配方中,微生物也是不容易生长,在这个方面,阳离子表面活性剂表现比较突出,而阴离子及非离子对微生物的生理毒性则很小。 5)在一般情况下,细菌最适宜生产的温度为30℃~37℃,而霉菌及酵母菌为20℃~25℃,所以可以采用高温消毒的方法,但个别芽胞菌在适应环境后,生成保护膜,即使80℃~90℃高温下短时间内也无法将其杀灭。 防腐剂对微生物的作用,只有在足够的浓度与微生物直接接触的情况下,才能产生作用。防腐剂最先是与细胞外膜接触,吸附,穿过细胞膜进行细胞质内,然后才能在各个部位发挥药效,阻碍细胞繁殖或将其杀死。实际上,主要是防腐剂对细胞壁和细胞膜产生的效应,另外是对影响细胞新陈代谢的酶的活性或对细胞质部分遗传微粒结构产生影响。 3、防腐剂的分类 大多数的防腐剂都是通过与细胞膜接触后,与细胞壁的某些组份,主要是与蛋白质反应,破坏微生物细胞的保护结构或干扰细胞的新陈代谢,影响细胞的正常生长秩序,从而达到防腐的目的,阳离子则主要是通过影响其渗透压,使细胞膜破裂,收缩和失水,从而进行杀菌。 按目前化妆品领域比较常用的几十种防腐剂,并对其按活性物进行分类。 1)、咪唑烷基脲 ISP公司的Germall115、GermallⅡ、GermabenⅡ-E、Germallplus、GermallIS-45。在杰美系列中,主要成份是咪唑烷基脲类,是一个甲醛的供体,在应用的过程中通过缓慢释放甲醛而达到杀菌的目的。Germall115的主要成份为咪唑烷基脲,其抗菌活性比GermallⅡ(双咪唑烷基脲)差,GermabenⅡ-E为尼泊金酯类的复配物,在对付霉菌、酵母菌方面比单组分方面有优势。Germallplus、GermallIS-45为碘代丙炔基丁基甲氨酸酯的复配物,市场反应效果也不错,但是注意避免配方中可能存在的抑制其活性的成分,另外防腐剂中1%的碘代丙炔基丁基甲氨酸酯水溶性

常见饮料中防腐剂及其测定讲课讲稿

饮料中防腐剂 1.防腐剂种类 食品防腐剂是用于防止食品因微生物引起的变质,提高食品保存性能,延长食品保质期而使用的食品添加剂。由于防腐剂能延长食品保质期,我国《食品卫生法》规定,允许食品加入适量的防腐剂。 常用食品防腐剂种类繁多,可以分为化学防腐剂和天然防腐剂两大类。化学防腐剂又分为无机防腐剂和有机防腐剂。有机化学防腐剂主要有苯甲酸(苯甲酸钠)、山梨酸(山梨酸钾)、对羟基苯甲酸脂类、脱氢醋酸、双乙酸钠、柠檬酸和乳酸等;无机化学防腐剂主要包括亚硫酸(亚硫酸钠)、二氧化硫、硝酸盐及亚硝酸盐类、游离氯及次氯酸盐、磷酸盐等。 2.饮料中常见防腐剂 苯甲酸又名安息香酸,稍溶于水,溶于乙醇,酸性条件下对多种微生物(酵母、霉菌、细菌)有明显抑菌作用,对产酸菌作用较弱。在直接饮用的饮料内的最大使用量为0.2克/ 公斤。因为苯甲酸溶解度低,使用不便,实际生产中大多是使用其钠盐,其钠盐的抗菌作用是转化为苯甲酸后起作用的。 山梨酸,又名花楸酸,微溶于水,易溶于乙醇。对光、对热稳定,长期放置易被氧化着色。对霉菌、酵母菌和好气性细菌均有抑菌作用。山梨酸是酸性防腐剂,适用范围在pH 值5.5以下,而毒性为苯甲酸的1/4,所以从国外发展动向看,有逐步取代苯甲酸及其钠盐的趋势。最大使用量:0.6克/公斤。

3.食品防腐剂的检测方法 目前使用的大多数防腐剂对人体都有一定的毒性,一旦过量会对健康产生危害。因此,各个国家对防腐剂的用量和残留量都有严格的规定,防腐剂的准确检测对食品卫生安全具有重要意义。 目前食品防腐剂的检测主要有高效液相色谱法、气相色谱法、紫外光分光光度法、薄层色谱法,滴定法等。其中气相色谱法、高效液相色谱法、紫外光分光光度法准确度高,分析快捷,是目前最常用的检测方法。 高效液相色谱法 原理: 配制苯甲酸钠、山梨酸钾和安赛蜜的标准溶液,以230nm为检测波长,绘制标准曲线;样品经超声波脱气、膜过滤后直接进样,按上述条件进行色谱测定,得到各种组分的回归方程及相关系数。 评价: 高效液相色谱法具有分析速度快,分离效率高,测定结果准确等优点,是检测食品中苯甲酸钠的最常用的方法。现在通用的较佳方法是将样品用乙醚萃取, 再将萃取后的样液在水浴烘干, 然后用甲醇定容, 滤膜过滤后进行HPLC检测。此试验种用超声萃取法,具有样品预处理简单,使操作简单、快速、准确,值得推广。 但是此法仅限于某种食品,应用于多种食品时,常常出现防碍峰干扰。

抗氧剂原理

一.光与电磁波: 光是一种电磁波,速度为:30×10000 km/s 波长为780~380nm(纳米)。1纳米=10的-9次方米 二.光谱与颜色: 光谱:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 红外线波长:620~780nm。紫外线的波长:380~420nm。如下图: 波长780~620~590~560~490~450~420~380nm 太阳光:波长是780~380nm,纯白色。 白炽灯:波长为780~400nm,缺少紫光,故合成后光色略偏红黄。 荧光灯:波长为750~310nm,缺少红光,故合成后略带青色或呈青白色。 三.荧光灯的种类 表3-1:灯管尺寸(英吋,1英吋=25.4mm)与功率对照表 表3-2:管径尺寸与灯管功率对照表: 一般:粗管指管径为38mm的灯管,细管包括32mm、25mm的灯管,小管指15mm的小功率灯管。 四.荧光灯的基本结构 五.荧光灯发光的基本原理: 灯丝导电加热,阴极发射出电子,与(灯管内充装的)惰性气体碰撞而电离,汞液化为汞蒸气,在电子撞击和两端电场作用下,汞离子大量电离,正负离子运动形成气体放电,即弧光放电,同时释放出能量并产生紫外线,玻璃管内壁上的荧光粉吸收紫外线的能量后,被激发而放出可见光。故荧光灯全称为:低压汞(水银)蒸气荧光放电灯(属于气体放电灯的一种)

浅谈荧光粉的配比对节能灯光色参数的影响 长期以来,外面一直把节能灯的色温、光效、显色指数、色容差、光衰等指标作为衡量灯光是否合格的标准,各光源制造厂也力求从制灯工艺(如涂粉、烤管、阴极分解、充汞量及充氩压力等工序)来进行控制以生产高质量的产品。在此,我就荧光粉的配比来谈一谈其对灯管的光效、显色指数、色容差、光衰等参数的影响。 1980年,紧凑型荧光灯(CFL5)节能灯上市,扩大了照明应用领域,因其高光效、高显色、结构紧凑,迅速在全世界推广应用,亚欧国家稀土紧凑型节能灯正以20%-30%的速度递增,而这得益于稀土三基色荧光粉代替传统的发光材料卤粉,这是照明材料领域的又一次飞跃。稀土三基色荧光粉则是由分别发红色、绿色、蓝色光的三种单色粉根据制灯要求按不同比例混合而成的。在三种单色粉中,红粉抗紫外辐射衰减能力最强,增加其在三种粉中的比例,灯管的显色指数上升,光衰会减小;绿粉的含量决定了灯管的光效;蓝粉抗紫外辐射性能较差,其含量不能过高,否则,灯管的光衰变大。因而三种粉的比例则直接影响着灯管的色温、色容差、光效等特性。 节能灯是根据低气压放电原理制成的。因低气压汞放电谱线的特点,大家所看到的节能灯的发光光谱实际上是由荧光粉在紫外线激发下的发光光谱与四条在可见光区发光的汞光谱迭加而成。因而荧光粉在制成灯管以后,灯管的色坐标(X、Y)值与粉的色坐标相比,会出现偏小的现象,这是由于汞放电谱线特别是435.8mm的蓝色谱线的迭加所制,经实验发现,不同规格灯管发生的偏移现象不同,且色坐标的偏移会带来灯管的色温、显色指数等参数变化。这主要是由灯管的长度、管径、阴极的发射强度等因素所引起。因而,在保证灯管尺寸及制灯工艺不变的条件下,找出不同规格灯管在符合光效、色温等光色参数要求下,需要何种配比的荧光粉就显得十分重要了。 目前,我公司所生产的节能灯规格较多,有2U、3U、4U、螺旋的;还有直径为? 9 mm、? 12mm、? 14.5mm的等等。各光源制造厂在灯管大批量投入生产之前,都会实现对荧光灯厂所提出的要求范围内进行混合粉的配制,因而就不能保证同一规格的荧光粉能够一次性符合所有规格的灯管在光效、色温、色容差等方面特性的要求。在此,我建议光源制造厂应根据自己厂的制灯工艺的特点,对自己所生产的灯管进行实验总结出不同规格灯管制灯规律,确定不同灯管需何种要求的荧光粉,以便荧光粉厂能够据此分匹配出更符合要求的荧光粉,同时也缩短了制灯前试样的时间。提高了工作效率,提高产品的质量。

造纸助剂

造纸助剂 第一章造纸过程 现代的造纸程序可分为制浆、调制、抄造、涂布、加工等主要步骤: 制浆段:原料选择→蒸煮分离纤维→洗涤→漂白→洗涤筛选→浓缩或抄成浆片→储存备用调制—抄纸段:散浆→除杂质→精浆→打浆→配制各种添加剂→纸料的混合→纸料的流送→头箱→网部→压榨部→干燥部→表面施胶→干燥→压光→卷取成纸 涂布段:涂布原纸→涂布机涂布→干燥→卷取→再卷→超级压光 加工段:复卷→裁切平板(或卷筒)→分选包装→入库结束 一、制浆: 纸浆为造纸的第一步,一般将木材转变成纸浆的方法有机械制浆法、化学制浆法、半化学制浆法等三种。 造纸原料:有植物纤维和非植物纤维(无机纤维、化学纤维、金属纤维)等两大类。 漂白:这一工段会有大量的黑液产生,既污染的源头。 二、调制: 纸张的调制为造纸的另一重点,纸张完成后的强度、色调、印刷性的优劣、纸张保存期限的长短直接与它有关。一般常见的调制过程大致可以分为以下三步骤:散浆、打浆、加胶与充填。 (一)打浆:利用物理方法处理悬浮于水中的纸浆纤维,使其具有造纸机生产所要求的特性,生产出符合质量要求的纸和纸板。这一操作过程称为打浆。打浆对纤维的作用:细胞壁的位移和变形,初生壁和次生壁外层的破裂,吸水润涨,细纤维化和横向切断等。 (二)调料: 1、施胶——通过向浆料中加入有抗水性胶料物质,使纸张具有一定抗水性能,在一定程度上不易为水或水溶液所浸润,这一操作过程叫做施胶。 2、纸和纸板按施胶程度不同分为—— 重施胶纸:书写纸、胶版印刷纸、绘图纸、包装纸、书皮纸、纸袋纸等。 轻施胶纸:凸版印刷纸、凹版印刷纸、打字纸、有光纸、和涂布厚纸等。 不施胶纸:吸墨纸、卷烟纸、卷筒新闻纸、滤纸、卫生纸、浸渍加工纸原纸、变性加工纸和钢纸原纸等。 (三)加填:向纸料悬浮液中加入不溶于水或不易溶于水的矿物质或人造填料。 三、抄造过程: 将稀的纸料均匀地交织和脱水,再经干燥、压光、卷纸、裁切、选别、包装,故一般常见流程如下: 1、纸料的筛选:将调制过的浆料再稀释成较低的浓度,并借着筛选设备,再次的筛除杂物及未解离纤维束,以保持品质及保护设备。 2、网部:使纸料从头箱流出在循环的铜丝网或塑料网上均匀的分布和交织。 3、压榨部:将网面移开的湿纸引到一附有毛布的二个滚辘间,藉滚辘的压挤和毛布的吸水作用,将湿纸作进一步的脱水,并使纸质较紧密,以改善纸面,增加强度。 4、干燥:由于经过压榨后的湿纸,其含水量仍高达52 -70%,此时已无法再利用机械力来压除水分,故改让湿纸经过许多个内通热蒸气的圆筒表面使纸干燥。 5、表面施胶——也称纸面施胶。是把已抄成的纸或纸板浸入施胶剂溶液中或用施胶机向纸面施加一层薄层胶料,待施胶剂干燥之后,就在纸面上形成一层抗液性胶膜,使纸取得抗水性,还可增加纸的强度和挺度,改善纸的书写性能,提高纸的耐摩擦性及耐久性,还可以解决纸的掉毛、掉粉问题。多用于高质量纸种,如钞票纸、证券纸、扑克牌纸、高级书写纸、

混凝剂水解产物与胶粒之间的作用混凝剂絮凝剂原理

混凝剂水解产物与胶粒之间的作用有四种:压缩双电层、吸附一电中和作用、吸附一架桥和网捕作用. (1)压缩双电层作用是指向原水中投加电解质,加入电解质后,水中与胶粒上反离子 具有相同电荷的离子浓度便随之增加。这些离子可与胶粒吸附的反离子发生交换或挤入吸附层,使胶粒所带电荷数减少,降低zeat电位,使扩散层厚度缩小 当电解质浓度足够大时,可使zeat电势为零,此时相应的状态称为等电态,这时的胶体非常容易聚沉。根据DLVO理论,压缩双电层不仅与混凝剂量有关,还与混凝剂中金属离子价数有关。在相同浓度下,电解质离子破坏胶体稳定性的能力随离子价的增高而加大. DLVO理论成功的解释了胶体的稳定及聚沉作用,但它忽视了水中反离子水解形态的 专属化学吸附能力,不能解释出现在混凝过程中的胶粒改变电性而重新稳定的现象。 (2)吸附一电中和理论能够解释压缩双电层理论所不能说明的一些问题,如高价混凝剂水解引起的胶体脱稳现象。高价混凝剂在水中水解缩聚形成带正电的高分子物,由于静电作用,带负电的胶粒与带正电的水解产物之间发生表面吸附,产生电中和现象,导致胶体zeat电位降低,发生凝聚。当胶粒吸附足够多的正电荷时,其电性发生改变,变成正电荷胶体,重新形成稳定。 “吸附一电中和”作用与“压缩双电层”作用,虽然最终都可使胶体的zeat电位降低,但两者的作用方式不同。“吸附一电中和”是异号电荷聚合离子或高分子直接吸附在胶核表面,使得总电位变化甚至变号,而压缩双电层则是依靠溶液中反离子浓度的增加使胶体扩散层厚度减小,导致zeat电位降低。胶核表面总电位并未变化,且不可能变号。 (3)吸附一架桥理论是指链状高分子聚合物对胶体的强烈吸附,或者两个同号胶粒吸附在同一个异号胶粒上,即胶粒与胶拉间的架桥联接作用。当高分子链的一端吸附了某一胶粒后,另一端又吸附另一胶粒,形成“胶粒一高分子一胶粒”的絮体结构。 (4)网捕作用是当向水中投加铝盐或铁盐等含高价金属离子的化学药剂后,金属离子 经水解聚合可形成以水中胶粒为中心的胶体状沉淀物。这些沉淀物从水中析出的过程中,会吸附网捕,卷带水中的细小胶粒共同沉淀下来。当水中胶体杂质少时,这种作用所需絮凝剂量很大,反之,所需絮凝剂较少. 絮凝过程实际上是几种作用机理共同作用的结果,或者是在某种特定水质条件下以某一个机理为主。此外,絮凝机理除了与所用的絮凝剂的物化特性相关,还与所要处理的水质特性,如浊度、碱度、水中各种无机或有机杂质以及水力条件相关. 微絮凝深床过滤技术是省去沉淀过程将混凝、过滤及清洗过程在滤池内同步完成的一 种新型微絮凝过滤工艺技术,使污水在同一滤床单元体系中实现凝聚与分离成为可能 微絮凝直接过滤工艺以接触凝聚为主。原水加药混合后经微絮凝池使悬浮物产生微小的絮凝体,之后迅速进入滤料层接触絮凝,产生的絮凝体被滤料层吸附截留去除。由于微粒 在滤床间具有较大的亲和力,因此一旦微粒的zeat电位降低,它就会迅速在滤料层中凝聚,微粒间的吸力开始发挥作用。当zeat电位接近零时吸引力达到最大值,脱稳微粒之间相互吸附絮凝且不断被滤料截留而去除。在此过程中,絮凝是在滤料表层到深部逐步进行的,从而发挥滤料深层截污能力,达到过滤周期长、效果好的目的。该工艺不设沉淀池,不仅 节省了基建费用和空间,还可利用原有设备经过改造重复利用,真正实现节约成本,提高经济效益的日的。 用三氯化铝作混凝剂处理含盐量高、悬浮物超标的矿井水.将混凝剂加在机械过滤器前的来水管道中,使其在管道中与水充分混合后进入机械

食品防腐剂在食品中的作用及安全性

食品防腐剂 在食品中的作用及安全性 学院:生物与农业工程学院 班级:XXXXX 学号:XXXXX :XXXXX

食品防腐剂在食品中的作用及安全性 生物与农业工程学院 XXXXX XXXXX 摘要:介绍了食品防腐剂的抗菌、抑菌机理,对其分类和功能作用进行了阐述,对目前广泛存在的防腐剂安全问题进行了分析,并对未来防腐剂的发展趋势进行了预测。 关键词:防腐剂;作用;安全性 食品工业已成为我国目前农产品增值、积累发展资金、实现工业化的支柱产业。食品, 尤其是密封包装的现代食品, 在长时间贮存或长途运输中, 发生霉烂变质是人们最担心的问题。食品腐烂变质后, 人们常见到的是产气、变酸、变臭、长毛等等, 这些现象都是食品在微生物侵染下产生的[1]-[5]。 食品防腐剂是应食品防腐的需要而生,伴随现代食品工业的发展而成长起来的。它是指用于防止食品在储存、流通过程中主要由微生物繁殖引起的变质,提高保存性,延长食用价值而在食品中使用的添加剂,具有杀死微生物或抑制其繁殖的作用。其使用不仅可以提高食品的营养、改善食品风味,而且更重要的是可以延长食品的储存期。以目前我国年使用10万吨化学合成防腐剂为例,平均按1‰添加剂量计算,每年可使1亿吨食品免于腐败变质;平均每吨食品按3000元计算,直接经济价值达3000亿元,而这仅仅只是一个保守的估计!!可见目前食品工业是离不开食品防腐剂的[6]。另一方面我们应该也可以看到由于食品添加剂的广泛应用,尤其是一些厂家对食品防腐剂的滥用给人们带来的食品安全问题。人们也因此越来关注食品中添加了什么防腐剂,这些防腐剂的安全性如何。因此正确认识食品防腐剂的作用及安全性是相当重要的。 1 食品防腐剂的抗菌、抑菌机理 食品防腐剂是一种食品添加剂,它能防止食品在储存、流通过程中由微生物繁殖等引起的变质。按照防腐剂抗微生物的主要作用性质,可将其大致分为具有

抗氧剂的用途

抗氧剂用途 能延缓或阻止氧化或自动氧化过程的物质称为抗氧剂,它能延缓物料、制品和用品在储藏和使用时的变质。一般用量较小,大都是具有还原性能的物质。对抗氧剂的一般要求是用量小,效率高,价格便宜,且无不良后果。 抗氧剂用途比较广泛,通常用于食品、饲料、油脂、塑料、橡胶、纤维等。 抗氧剂是重要的一类食品添加剂,它可防止食品成分氧化变质和败坏,提高食品的稳定性和贮存期。主要用于防止油脂及富脂食品的氧化毫败,防止食品褪色、褐变、维生素被破坏,如加于食用油脂、富脂饼干、早餐谷物、汤粉、速煮面、冷冻或干制鱼贝类等。 抗氧化剂分为油溶性和水溶性两类。目前,各国使用的抗氧剂总数约30种,美国有26种,日本15种,德国12种,瑞士24种,中国允许使用的有10种。国际上普遍使用的有二丁基羟基甲苯(BHT)、叔丁基对羟基茴香醚(BHA)、没食子酸丙酯、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、维生素E、维生素C等。中国近年来开发的茶多酚是一种茶叶提取物,具有优于BHA、BHT、VE的抗氧化作用,兼有抑菌和防止褪色等作用,且安全无毒,中国于1990年批准使用,现正大力扩大应用之中。此外,中国从提取甘草浸膏或甘草酸后的甘草残渣中提取到一种“甘草抗氧化剂”,具有良好的抗氧化效果,且耐光、耐氧、安全无毒,中国已于1991年正式批准使用。 抗氧剂也是橡胶和塑料的添加剂。多数高分子材料都可能与氧反应,导致降解或交联,尤其是在热加工和受日光照射时,氧化速度更快。抗氧剂可以延缓高分子材料的氧化过程,保证它们能顺利地进行加工并延长使用寿命。在橡胶工业中,抗氧剂通称为防老剂。 按照作用机理,抗氧剂有游离基抑制剂和过氧化物分解剂两大类型。游离基抑制剂又称主抗氧剂,包括胺类和酚类两大系列。胺类抗氧化剂几乎是芳香族仲胺的衍生物,

絮凝剂的种类及作用

絮凝剂的种类及作用 1 无机絮凝剂无机絮凝剂也称凝聚剂,主要应用于饮用水、工业水的净化处理以及地下水、废水淤泥的脱水处理等。无机絮凝剂主要有铁盐系和铝盐系两大类, 按阴离子成分又可分为盐酸系和硫酸系, 按相对分子量又可分为低分子体系和高分子体系两大类。 1.1 无机低分子絮凝剂 传统的无机絮凝剂为低分子的铝盐和铁盐, 其作用机理主要是双电层吸附[4]。铝盐中主要硫酸铝(Al(SO4)3·18H2O)、明矾(Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O)、铝酸钠(NaAlO3)。铁盐主要有三氯化铁(Fe-Cl3·6H2O)、硫酸亚铁(FeSO4·6H2O)和硫酸铁(Fe2(SO4)3·2H2O )。硫酸铝絮凝效果较好, 使用方便,但当水温低时, 硫酸铝水解困难, 形成的絮凝体较松散, 效果不及铁盐。三氯化铁是另一种常用的无机低分子絮凝剂, 具有易溶于水, 形成大耳中的絮体、沉降性能好、对温度、水质和pH 的适应范围广等优点, 但其腐蚀性较强, 且有刺激性气味, 操作条件差[5~9]。无机低分子絮凝剂的优点是经济、用法简单, 但用量大、残渣多。絮凝效果比高分子絮凝剂的絮凝效果低 1.2 无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是20 世纪60 年代以来在传统的铁盐和铝盐基础上发展起来的一类新型水处理药剂。其絮凝效果好, 价格相对较低, 已逐步成为主流絮凝药剂。在日本、西欧和中国, 目前都已有相当规模的无机高分子絮凝剂的生产和应用, 其产量约占絮凝剂总产量的30%~60%[10]。近年来, 我国高分子絮凝剂的发展趋势主要是向聚合铝、铁、硅及各种复合型絮凝剂方向发展, 并已逐步形成系列: 阳离子型的有聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)等; 阴离子型的有活化硅酸(AS)、聚合硅酸(PS);无机复合型的有聚合氯化铝铁(PAFC)、聚硅酸硫酸铁(PFSS)、聚硅酸硫酸铝(PFSC)、聚合氯硫酸铁(PFCS)、聚合硅酸铝(PASI)、聚合硅酸铁(PFSI)、聚合磷酸铝铁(PAFP)、硅钙复合型聚合氯化铁(SCPAFC)等。生物聚合铁(BPFS) 2

受阻酚类抗氧剂在几种使用情况下的协同作用机理

综述受阻酚类抗氧剂在几种使用情况下的协同作用机理 聚合物稳定化助剂种类繁多,功能各异。但大量研究结果表明,不同类型,甚至同一类型、不同品种的抗氧剂之间都有可能存在协同或对抗作用。汽巴精化(Ciba—Geigy)公司开发的Irganox B系列复合型抗氧剂的研究表明,抗氧剂之间复配得当,不仅可以提高产品性能,增强抗氧效果,还可降低成本;但如果搭配不当,不但起不到抗氧作用,可能还会加速聚合物的老化。受阻酚类抗氧剂以其抗氧效果好、热稳定性高、低毒等诸多优点近年来倍受人们关注。但抗氧剂复配是否得当直接影响抗氧效果的好坏。因此,研究抗氧剂复配时的作用机理显得尤为重要。近年来,世界各大抗氧剂的生产厂商都在致力于研究开发复合型抗氧剂,而熟知各种抗氧剂之间的协同作用机理对抗氧剂新品种开发具有重要的指导意义 1受阻酚类抗氧剂的作用机理 聚合物材料在高温加工或使用过程中,由于氧原子的袭击会使其发生氧化降解。 经过多年的研究发现,聚合物的A动氧化过程是一系列A由基反应过程。反应初期的主要产物是由氢过氧化物在适当条件下分解成活性自由基,该自由基又与大分子烃或氧反应生成新的自由基,这样周而复始地循环,使氧化反应按自由基链式历程进行。 在聚合物中添加抗氧剂,就是为了捕捉链反应阶段形成的自由基R.和R 00.",使它们不致引起有破坏作用的链式反应;抗氧剂还能够分解氢过氧化物RO0H,使其生成稳定的非活性产物。按作用机理,抗氧剂可分为主抗氧剂和辅助抗氧剂。 主抗氧剂能够与自由基R.,ROO.反应,中断活性链的增长。辅助抗氧剂能够抑制、延缓引发过程中自由基的生成,分解氢过氧化物,钝化残存于聚合物中的金属离子[1]。 作为主抗氧剂的受阻酚类抗氧剂是一类在苯环上羟基(~OH)的一侧或两侧有取代基的化合物。由于一OH受到空间障碍,H原子容易从分子上脱落下来,

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