淀粉胶的制作

一、原料配比

30%的双氧水 0.1-0.2千克

烧碱（浓度30%） 0.86-0.96千克

硼砂 0.2-0.4千克

玉米淀粉 12-14千克

水 82-86千克

生产玉米淀粉高强度粘合剂，原料与水的比例应掌握在1：5-7间。原料配比中还必须掌握以下几点：

1、由于粘合剂的使用对象不同，淀粉的产地、气候条件、温湿度变化等因素的不同，粘合剂原料中淀粉与水的配比亦有所不同，水量过多会降低粘度，过少则影响产品的流动性，绝不可用固定不变的配比来衡量。

2、加入双氧水的目的在于使淀粉得到充分氧化，当淀粉细度在98目以下就不易分解氧化，在含脂肪量过高情况下则易与烧碱结合产生泡沫，因而就需要增加双氧水的用量，但最高不能超过1.0%。

3、烧碱能促使淀粉分子分解，使粘合剂增加粘度并使之具有一定流动性，但粘度过高则会使粘度下降和pH值上升。

4、硼砂使粘合剂增加稠度提高粘着力，但用量过多会使粘合剂变为橡皮状失去粘着力，过少则使粘合剂过稀易于渗透到纸质内。

5、粘合剂如使用时产生泡沫，主要原因是反应过程中用料配比不当或反应时间短，可适当加入消泡剂如硅油和磷酸三丁酯等。

6、玉米淀粉氧化不充分会出现水晶状大块凝聚。这时切忌继续加水，而应投入少量氧化剂升温氧化（或同时开动搅拌机长时间搅拌）。

稻谷、小麦、玉米、马铃薯等农产品中含有大量的淀粉,这些淀粉通过物理、化学方法,又可加工成可溶淀粉、糊精、羟乙醚淀粉等多种形式。因此，根据不同的用途要求,以不同的淀粉为基料，配合相应的添加剂,可制成粘度、固含量、颜色、机械性能各异的淀粉胶。

工业用淀粉胶通常以玉米为原料，将玉米淀粉在水中分散，然后加热或添加少量的苛性钠使淀粉糊化，再加水稀释，就制成普通玉米淀粉胶。实际配制淀粉胶时，常加入淀粉质量的0.2%～2%的硼砂，以起防霉、交联、增韧的作用,还可提高耐水性和耐霉菌性,有的加入0.5%～3%的甲醛或苯酚作防腐剂；有的加入甘油、乙二醇等作增塑剂。为了进一步提高淀粉胶的实用性，也可以用聚乙烯醇、脲醛树脂、间苯二酚－甲醛树脂（见酚醛树脂）或异氰酸酯来改性。

固定化微生物技术是用化学或物理的手段，将游离细胞或酶定位于限定的区域，使其保持活性并可反复利用的方法。最初主要用于发酵生产，７０年代后期，被用到水处理领域，近年来则成为各国学者研究的热点。固定化微生物技术克服了生物细胞太小，与水溶液分离较难，易造成２次污染的缺点，保持了效率高、稳定性强、能纯化和保持高效菌种的优点，在废水处理领域有广阔的应用前景。在实际应用过程中，如何固定、何种载体，才能使固定化微生物能较长时间的保持一定强度和活度，才能降低固化的成本，延长固定微生物的使用寿命，是该技术在污水处理中得到广泛应用的关键。文本着重介绍近年来废水处理中常用的固定化材料，及比较成熟的固定方法和影响因素。

参考---------------------------------------------------------------------------------------------

２　常用固定化方法

废水处理中常用微生物固定化方法主要有：包埋法、交联法、载体结合法。

２．１包埋法

包埋法是利用线性网状结构的高分子聚合物载体的加裹作用，将游离细胞截留在形成的高分子材料内，其结构可防止细胞渗出到周围培养基中，但底物仍能渗入与细胞发生反应。包埋法操作简便，微生物本身不参与水不溶性胶网格或微胶囊的形成，活力较高，应用广泛。但包埋材料会一定程度阻碍底物和氧扩散，并对大分子底物不适用。Ｊｏｓｈｉ用海藻酸钙、聚丙烯酸酯、琼脂、蛋白质等，分别包埋产苯化工厂的活性污泥用于含酚废水处理。结果表明，海藻酸钙有最大的酚降解率，能市郊降解浓度在１０００ｍｇ／Ｌ以上的含酚废水，固定化污泥反复使用１２次而酚降解率不变。

２．２交联法

交联法是使用双功能或多功能的试剂与酶分子进行分子间的交联固定化方法。由于酶蛋白的功能团参与此反应，所以酶的活性中心构造可能受到影响，而使酶显著失活。此外，在剂如戊二醛等价格昂贵，限制了其应用，实际常与其它方法结合。陈陶声等报道，Ｓｍｉｌｅｙ使用苯酚甲醛树脂Ｄｕｏｌｉｔｅ　ＤＳ－７３１４１，来吸附枯草芽孢杆菌的α－淀粉酶交联，形成酶－树脂复合物，用于连续水解造纸废水中悬浮微纤维的胶态淀粉，效果很理想。

２．３吸附法

又称载体结合法，是通过物理吸附、化学或离子结合，将微生物固定于非水溶性载体。这种方法操作简单，对微生物活力影响小，但所结合的微生物量有限，反应稳定性和反复使用性差。美国宾州大学培养从活性污泥中分离出的优势菌丝孢酵母（Ｆｒｉｃｈｏｓｐｏｒｏｎ　ｃｕｔａｎｅｕｍ）和假单胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａ　ｓｐ），提取高酶活的酚氧化酶，再以化学手段结合到玻璃珠上，用于处理冶金工业酚废水，使固定酶活性可达游离细胞的９０％。

３　载体的选择

水处理中对载体的要求是：

1) 具有足够的机械、物理和化学稳定性；

2) 具有惰性，不能干扰生物分子的功能；

3) 具备一定的容量；

4) 价廉易得。

载体包括２大类：无机载体如多孔玻璃、硅藻土、活性炭、石英砂等；有机载体如琼脂、聚乙烯醇凝胶（ＰＶＡ）、角叉莱胶、海藻酸钠、聚丙烯酰胺（ＡＣＡＭ）凝胶等。无机载体常用于吸附法，高质量无机载体的指标之一是有较大的表面积。无机载体常与包埋载体结合，以提高包埋载体的强度，扩大孔径，提高包埋微生物的使用效率与寿命。吸附法中微生物与载体结合不牢固，易脱落，吸附数量不多；胶联法固定微生物活性较低，很少单独使用。

本文则主要讨论常用于包埋法的载体，而包埋载体品种很多，主要在天然高分子凝胶和有机合成高分子载体２类。

３．１天然高分子载体

天然高分子载体有琼脂、海藻酸钙、角叉莱胶等，它们无生物毒性，传质性好，但强度较低，在厌氧条件下易被生物分解。琼脂凝胶有良好的惰性，但机械性能与化学稳定性差，常在碱性条件下加２，３－二溴丙醇交联，以提高其稳定性。琼脂凝胶在实际操作时应避免剧烈搅拌破坏结构，同时也应尽量避免冷冻。海藻酸盐的分子式为（Ｃ８Ｈ８Ｏ８）ｎ，聚合度可从８０到７５０，无毒、不易被降解，一价盐为水溶性，二价以上的为水不溶性。可形成耐热的凝胶的重要依据，实际应用中常添加其它物质以增加强度。

３．２合成有机高分子载体

合成有机高分子聚合物有ＡＣＡＭ、ＰＶＡ、聚乙酰几丁酯、光敏聚乙烯醇等。一般强度较好，但传质性能较差，包埋后对细胞活性有影响。实际应用需注意其表面亲水性、粘度均一性和内部孔的结构。ＰＶＡ因无毒、价廉、搞微生物分解和机械强度高等特点受到重视，被认为是目前最有效的固定化载体之一。但存在包埋颗粒易破碎、传　质阻力大、产气上浮及活性丧失大等缺陷。实际常以ＰＶＡ为主要包埋骨架，添加其它能提高包埋效果的添加剂。闵航等以ＰＶＡ为主要包埋材料的混合载体，来固定厌氧活性污泥，以处理有机废水。混合载体由聚乙烯醇、０．１５％海藻酸钠、２％铁粉、０．３％碳　酸钙、４％二氧化硅组成。中野报道，ＰＶＡ胶制备过程中，加入少量粉末活性炭可提高凝胶强度，且制成的固定细胞在进水不稳定、难降解组分突然进入处理系统的情况下，与单一ＰＶＡ凝胶相比显示出优势。

３．３载体的混合使用

实际中常将几种载体混合使用，利用各自的优点以提高使用效率。Ｐａｉ用含１％活性炭、４％海藻酸钙凝胶、１％湿菌体的泫藻酸钙凝胶，包埋微生物以降解苯酚废水，效果比较理想。Ｌｉｎ利用海藻酸钙与吸附剂（粉末活性炭）联合包埋固定Ｐｈａｎｅｒｏｃｈａｔｅ　ｃｈｒｙｓｏｓｐｏｒｉｕｎ菌，用于降解五氯酚，与非固定化和单独固定化体系比较的结果表明，联合固定化体系更有效。孙艳利用添加硅藻土和用已二胺一戊二醛，对降酚菌种（以海藻酸钠包埋固定）的表面进行化学处理，使固定细胞的机械强度、降酚活性和稳定性得到了提高。陈敏提出聚乙烯醇包埋活性炭与微生物的固定化技术，并用于有机磷农药水胺硫磷的降解，结果表明固定微生物对废水温度、ｐＨ值和水胺硫磷浓度的适应范围扩大。混合载体法有效地缓解了实际固定化细胞成球难、易破碎、活性易丧失等难题。

３．４常见固定细胞载体性能比较

一些常见的固定细胞载体性能比较如表１。

表１　各种固定化细胞载体的性能比较

性能

载体

琼脂

海藻酸钙

角叉莱胶

ＡＣＡＭ

ＰＶＡ－硼酸

压缩强度（ｋｇ／ｃｍ２）

０．５

０．８

０．８

１．４

２．７５

耐曝气强度

差

一般

一般

好

好

扩散系数（·１０－６ｃｍ２／ｓ）

/

６．８（３０

该品不使用醋酸乙烯单体，而以聚乙烯醇缩甲醛、氧化淀粉作主要粘接基料，采用瞬间成皂乳化法制备工艺制成，其外观为乳白色，是一种黏合力与一般白乳胶相当的复合白乳胶。该产品制备工艺简单，生产成本低，可替低一般白乳胶用于相关行业。

苯酚分子中，酚羟基中氧原子的孤对电子所在的P 轨道与苯环共轭大π 键的π 电子轨道相互交盖而形成一共轭体系，使氧原子上的P 电子云向苯环转移，苯环上的电子云密度增加，苯环得到活化，使得羟基邻、对位的电子云密度增大，氢原子活泼性增强，甲醛分子中，由于氧原子的吸引

在酸( 常用浓盐酸) 催化下，由于酸性催化剂抑制了苯酚的电离，降低了酚羟基氧原子孤对电子与苯环的共轭作用，使苯环电子云密度增大不多，酸的催化作用增强了甲醛和羟甲基苯酚的反应活性，当苯酚过量时，苯酚主要在两个邻位起反应，生成羟甲基苯酚，它们之间相互脱水缩合成线型酚醛树脂( 粉红色)。

苯酚使用注意事项

苯酚具有毒性和较强的腐蚀性，不同浓度的苯酚溶液和制剂有不同的作用，使用时一定要详细阅读使用说明，或咨询专业医生。

如果高浓度苯酚误沾到皮肤上，可以用甘油或植物油清洗皮肤，或用大量水冲洗。

如果苯酚滴溅到眼中，用水或0.9%氯化钠溶液冲洗至少10～15分钟，苯酚溶液不能在皮肤上大面积使用，也不适用于大的创口，多次使用苯酚消毒，可使针织品变黄、橡胶制品变脆、油漆剥蚀等。

以上内容参考  百度百科-苯酚、百度百科-甲醛

酚邻位及对位的H比较活泼，在酸或者碱的条件下，和醛或者酮发生缩合。

在碱性条件下的缩合，酚盐负离子的电荷离域，可以使得原羟基邻对位带上负电荷，然后和HCHO作用。但是在酸性条件下，是利用H+离子原理。

nC6H5OH+nHCHO→（条件催化剂加热）-[-C7H6O-]-n+nH2O

苯酚邻对位上的氢比较活泼，能与甲醛发生加成反应。

制取酚醛树脂:nC6H5OH+nHCHO→(条件催化剂加热)-[-C7H6O-]-n+nH2O

苯酚 是一种具有特殊气味的无色针状晶体，  有毒，是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物的重要原料。

甲醛，化学式HCHO，式量30.03,又称蚁醛。无色气体，有特殊的刺激气味，对人眼、鼻等有刺激作用,气体相对密度1.067（空气=1），液体密度0.815g/cm³（-20℃）。熔点-92℃，沸点-19.5℃。易溶于水和乙醇。

拓展资料：

甲醛和苯酚在酸性催化剂或者碱性催化剂作用下经由缩聚制得的醇溶性酚醛树脂，当苯酚过量时，与甲醛在酸性介质存在下生成线性结构的热塑性树脂，而当甲醛过量时，在碱性条件下，苯酚与甲醛反应生成体型结构的热固性树脂。

主要用作层压板、复合材料、泡沫塑料、保温材料、蜂窝结构材料以及涂料和胶黏剂等。

苯酚和甲醛的缩聚反应机理是苯酚上的酚OH会影响苯环上邻位上的氢,使邻位上H变的更活泼,更容易反应,所以反应时相当于苯环是还有俩个半键,而甲醛中的碳氧双键同时断开,与苯环是的俩个半键结合,有多个这样的单体的聚合体就形成了酚醛树脂。

缩聚反应，一种或几种含有二个或以上官能团的单体有机物化合成为聚合物同时析出低分子副产物（如水、卤化氢等小分子）的过程。

写缩聚反应方程式时，除单体物质的量与缩聚物结构式的下角标要一致外，也要注意生成小分子的物质的量。南一种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量应为(n一1)；南两种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量应为(2n一1)。

书写缩合聚合物(简称缩聚物)结构式时，与加成聚合物(简称加聚物)结构式写法有点不同，缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团，而加聚物的端基不确定，通常用横线“一”表示。

苯酚上的羟基时供电子基团,能使苯酚的邻位和对位碳原子上的电子云密度,使其具有较强的亲核性,更容易与甲醛羰基上的碳发生反应（羰基上的碳在电负性更强的氧的作用下,电子云被吸到氧那边去了,使得自己的原子核容易裸露在外与亲核基团反应）.生成的中间体苄基碳也在羟基的作用下裸露出较多的原子核,继续跟另外的一个苯酚发生同样的反应.这样多个苯酚就在甲醛的帮助下连在一起成了聚合物.

苯酚与甲醛反应的化学方程式为：nC6H5OH+nHCHO →(催化剂，加热) -[(C6H3OH)-CH2-]n-+nH2O，苯酚与甲醛在催化剂和加热的条件下会发生缩聚反应，生成酚醛树脂和水。

苯酚是一种无色或白色晶体，具有特殊气味，化学式为C6H5OH，分子量为94.11，具有弱酸性、腐蚀性和还原性。甲醛是一种无色带刺激性气味的气体，化学式为HCHO或CH2O，分子量为30.03。