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第1章 绪论1

1.1引言1

1.1.1魔芋葡甘聚糖的资源分布1

1.1.2魔芋葡甘聚糖资源的分类2

1.1.3魔芋葡甘聚糖资源利用现状2

1.2魔芋葡甘聚糖的分子结构及理化性质4

1.2.1魔芋葡甘聚糖的分子结构4

1.2.2魔芋葡甘聚糖的理化性质5

1.3国内外魔芋葡甘聚糖的热塑改性与应用进展14

1.3.1魔芋葡甘聚糖的共混热塑改性14

1.3.2魔芋葡甘聚糖的接枝共聚热塑改性15

1.3.3魔芋葡甘聚糖的互穿聚合物网络交联热塑改性16

1.3.4魔芋葡甘聚糖热塑改性拟解决的关键技术问题16

参考文献17

第2章 魔芋葡甘聚糖粗品制备23

2.1引言23

2.1.1魔芋球茎原料的组织特征23

2.1.2芋角的加工原理24

2.1.3芋角的加工27

2.2魔芋葡甘聚糖精粉的制备特性35

2.3干法加工普通魔芋葡甘聚糖精粉37

2.3.1干法加工的原理37

2.3.2干法加工工艺37

2.3.3其他干法加工设备42

2.3.4影响干法出粉率及质量的因素42

2.4湿法加工普通魔芋粉43

2.4.1湿法加工原理43

2.4.2湿法加工工艺44

2.4.3影响湿法加工的主要因素45

2.5魔芋葡甘聚糖精粉的质量标准46

参考文献47

第3章 高纯魔芋葡甘聚糖的制备48

3.1引言48

3.2高纯魔芋葡甘聚糖的制备48

3.2.1工艺流程48

3.2.2工艺操作要点49

3.3鲜芋生产高纯魔芋葡甘聚糖56

3.4高纯魔芋葡甘聚糖质量标准57

3.5高纯魔芋葡甘聚糖与普通魔芋葡甘聚糖精粉的比较58

3.5.1感观比较58

3.5.2葡甘聚糖含量的比较58

3.5.3水溶胶性能比较58

3.6小结58

参考文献59

第4章 魔芋葡甘聚糖的可控酶解60

4.1引言60

4.2魔芋葡甘聚糖的可控酶解的实验步骤60

4.2.1 β-甘露聚糖酶催化葡甘聚糖降解反应60

4.2.2酶解产物相对分子质量及相对分子质量分布测定61

4.3可控酶解结果及影响因子62

4.3.1酶液浓度对降解产物相对分子质量及分散系数的影响62

4.3.2缓冲溶液pH对降解产物相对分子质量及分散系数的影响63

4.3.3温度对降解产物相对分子质量及分散系数的影响63

4.3.4底物浓度对降解产物相对分子质量及分散系数的影响64

4.3.5时间对降解产物相对分子质量及分散系数的影响65

4.3.6正交试验分析结果66

4.4小结69

参考文献69

第5章 魔芋葡甘聚糖的流变特性70

5.1引言70

5.2魔芋葡甘聚糖流变特性测定方法71

5.2.1不同乙酰基含量KGM的制备71

5.2.2测试方法71

5.2.3环境因素对KGM流变特性的影响分析71

5.3不同乙酰基含量KGM的流变特性72

5.3.1流变曲线72

5.3.2触变性及线性黏弹区75

5.3.3蠕变恢复76

5.3.4频率扫描78

5.4环境因素对魔芋葡甘聚糖溶胶流变特性的影响80

5.4.1浓度对魔芋葡甘聚糖溶胶流变特性的影响80

5.4.2温度对魔芋葡甘聚糖溶胶流变特性的影响81

5.4.3 pH对魔芋葡甘聚糖溶胶流变特性的影响82

5.4.4增塑剂对魔芋葡甘聚糖溶胶流变特性影响82

5.5魔芋葡甘聚糖流变特性正交试验83

5.5.1试验方案设计及测试结果83

5.5.2各参试因子对魔芋葡甘聚糖溶胶黏度的影响84

5.6小结86

参考文献87

第6章 魔芋葡甘聚糖的稀溶液性质88

6.1引言88

6.2稀溶液热力学性质89

6.2.1混合熵90

6.2.2混合热90

6.2.3溶度参数92

6.2.4渗透压与数均相对分子质量93

6.3稀溶液的光散射性质94

6.3.1光散射简介94

6.3.2光散射理论94

6.3.3相对分子质量及其分布98

6.4稀溶液的流体力学性质99

6.4.1流变参数与流体种类102

6.4.2高分子链的性质104

6.4.3高分子链的模型106

6.5魔芋葡甘聚糖稀溶液性质测定110

6.5.1密度测试110

6.5.2激光散射测试110

6.5.3流变性能测试115

6.5.4原子力扫描显微镜AFM测试117

6.6小结119

参考文献120

第7章 魔芋葡甘聚糖的凝胶特性121

7.1引言121

7.2凝胶的形变模型122

7.2.1相似形变模型122

7.2.2幻影形变模型123

7.2.3 Mooney-Rivlin唯象模型124

7.3凝胶的溶胀理论124

7.3.1溶胀平衡124

7.3.2溶胀网络的单向拉伸126

7.4凝胶分子链的缠结模型127

7.4.1分子链串滴模型127

7.4.2缠结高分子链的Gennes蠕动模型129

7.5凝胶的黏弹性130

7.5.1黏弹性的力学模型131

7.5.2时温等效原理133

7.5.3玻耳兹曼叠加原理133

7.6魔芋葡甘聚糖凝胶特性测试134

7.6.1动态应力测试134

7.6.2动态频率测试136

7.6.3蠕变恢复测试137

7.7小结138

参考文献139

第8章 魔芋葡甘聚糖的疏水改性140

8.1引言140

8.2魔芋葡甘聚糖的疏水改性材料的制备与表征方法140

8.2.1魔芋葡甘聚糖的疏水改性材料的制备140

8.2.2魔芋葡甘聚糖的疏水改性材料的表征方法141

8.3魔芋葡甘聚糖分子的疏水改性特性142

8.3.1反相悬浮法KGM脱乙酰基反应的可行性分析142

8.3.2碱浓度的影响143

8.3.3乙醇浓度的影响145

8.3.4温度的影响145

8.3.5乙酰基含量的影响146

8.3.6乙酰基对KGM凝聚态结构的影响146

8.3.7 KGM脱乙酰基反应工艺条件的评定148

8.4各因素对改性魔芋葡甘聚糖吸水率的影响149

8.4.1 KGM／丙烯酰胺改性中各因素对吸水率的影响149

8.4.2丙烯酸甲酯改性KGM中各因素对吸水率的影响151

8.4.3乙酸乙烯酯改性KGM中各因素对吸水率的影响153

8.4.4丙烯酸改性KGM中各因素对吸水率的影响154

8.4.5改性KGM疏水特性的比较156

8.5小结157

参考文献158

第9章 疏水改性葡甘聚糖在单宁吸附上的应用159

9.1引言159

9.2实验研究方法160

9.2.1疏水性DKGM吸附材料的制备160

9.2.2吸附实验160

9.3单宁及DKGM吸附单宁前后的SEM162

9.4 pH的影响163

9.5吸附材料用量的影响165

9.6吸附时间的影响165

9.7吸附动力学166

9.8温度的影响167

9.9等温吸附169

9.10循环使用171

9.11吸附机理171

9.12小结172

参考文献172

第10章 魔芋葡甘聚糖热塑改性基础175

10.1引言175

10.2热塑性葡甘聚糖的制备与表征方法175

10.2.1热塑性葡甘聚糖的制备175

10.2.2热塑性葡甘聚糖的表征方法176

10.2.3葡甘聚糖热塑改性试验设计176

10.3魔芋葡甘聚糖的热塑特性177

10.3.1热塑性葡甘聚糖的反应特性177

10.3.2热塑性葡甘聚糖的结构分析177

10.3.3热塑性葡甘聚糖的热重分析179

10.3.4热塑性葡甘聚糖的差热分析180

10.3.5热塑性葡甘聚糖的XRD分析181

10.4魔芋葡甘聚糖热塑改性机理的初步探讨181

10.4.1链的引发及接枝182

10.4.2链的增长182

10.4.3链转移183

10.4.4链终止184

10.4.5魔芋葡甘聚糖接枝共聚合总体特征184

10.5乙酸乙烯酯-魔芋葡甘聚糖热塑改性185

10.5.1乙酸乙烯酯改性体系中引发剂浓度的影响185

10.5.2乙酸乙烯酯改性体系中温度的影响186

10.5.3乙酸乙烯酯改性体系中反应时间的影响186

10.5.4乙酸乙烯酯改性体系中单体浓度的影响187

10.5.5乙酸乙烯酯改性体系正交试验设计188

10.6丙烯酸甲酯-魔芋葡甘聚糖热塑改性189

10.6.1丙烯酸甲酯改性体系中引发剂浓度的影响189

10.6.2丙烯酸甲酯改性体系中温度的影响190

10.6.3丙烯酸甲酯改性体系中反应时间的影响191

10.6.4丙烯酸甲酯改性体系中单体含量的影响192

10.6.5丙烯酸甲酯改性体系正交试验设计192

10.7乙酸乙烯酯和丙烯酸甲酯-魔芋葡甘聚糖的热塑改性194

10.7.1单体配比对接枝的影响194

10.7.2乙酸乙烯酯和丙烯酸甲酯共改性体系中引发剂浓度的影响194

10.7.3乙酸乙烯酯和丙烯酸甲酯共改性体系中温度的影响195

10.7.4乙酸乙烯酯和丙烯酸甲酯共改性体系中反应时间的影响196

10.7.5乙酸乙烯酯和丙烯酸甲酯共改性体系中单体浓度的影响196

10.7.6乙酸乙烯酯和丙烯酸甲酯共改性体系正交试验设计197

10.8小结198

参考文献199

第11章 魔芋葡甘聚糖热塑改性的表征201

11.1引言201

11.2热塑改性魔芋葡甘聚糖的表征方法201

11.3热塑改性魔芋葡甘聚糖的红外光谱分析202

11.4热塑改性魔芋葡甘聚糖的电镜扫描分析203

11.5热塑改性魔芋葡甘聚糖的晶态分析204

11.6热塑改性魔芋葡甘聚糖的热重分析206

11.7热塑改性魔芋葡甘聚糖的玻璃化温度分析207

11.8小结208

参考文献209

第12章 魔芋葡甘聚糖乙酸酐酯化改性及其热塑性210

12.1引言210

12.2浓硫酸为催化剂制备魔芋葡甘聚糖乙酸酯210

12.2.1 NKGM乙酸酯的制备210

12.2.2反应条件对NKGM乙酸酯取代度的影响211

12.2.3正交试验214

12.2.4 NKGM乙酸酯制备机理初步探讨216

12.3浓硫酸催化NKGM乙酸酯的表征216

12.3.1 FR-IR分析216

12.3.2 XRD分析217

12.3.3 SEM分析218

12.3.4 TGA分析219

12.3.5 DSC分析220

12.3.6旋转流变仪分析221

12.4甲烷磺酸为催化剂制备魔芋葡甘聚糖乙酸酯225

12.4.1 JKGM乙酸酯的制备225

12.4.2反应条件对JKGM乙酸酯取代度的影响226

12.4.3正交试验229

12.4.4 JKGM乙酸酯制备机理的初步探讨231

12.5甲烷磺酸催化J KGM乙酸酯的表征231

12.5.1 FT-IR分析231

12.5.2 XRD分析232

12.5.3 SEM分析233

12.5.4 TGA分析234

12.5.5 DSC分析235

12.5.6旋转流变仪分析236

12.5.7 DMA分析240

12.6不同催化剂制备的魔芋葡甘聚糖乙酸酯的性能比较241

12.6.1不同催化剂制备的魔芋葡甘聚糖乙酸酯的性能比较方法211

12.6.2相对分子质量的测定242

12.6.3扫描电镜分析243

12.6.4 TGA分析244

12.6.5热红联用分析244

12.6.6 DSC分析248

12.6.7力学性能测试分析249

12.6.8吸水性能测试249

12.7魔芋葡甘聚糖乙酸酯的加工流变特性250

12.7.1不同温度对KGM乙酸酯加工性能的影响250

12.7.2不同转速对KGM乙酸酯加工性能的影响250

12.7.3不同增塑剂对KGM乙酸酯加工流变性的影响251

12.7.4增塑剂含量对KGM乙酸酯加工流变性的影响251

12.7.5热性能分析252

12.8小结253

参考文献254

第13章 魔芋葡甘聚糖热塑改性材料应用基础256

13.1引言256

13.2魔芋葡甘聚糖的热塑改性材料应用特性的测试方法256

13.2.1魔芋葡甘聚糖热塑改性材料的流变学特性测定256

13.2.2魔芋葡甘聚糖热塑改性材料的注塑成型257

13.2.3魔芋葡甘聚糖热塑改性材料的力学性能测试258

13.2.4魔芋葡甘聚糖热塑改性材料的吸水率测定258

13.2.5魔芋葡甘聚糖热塑改性材料的表征测试258

13.3魔芋葡甘聚糖热塑改性材料的流变特性的研究258

13.3.1魔芋葡甘聚糖热塑改性材料的流变特性259

13.3.2温度不同对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料流变特性的影响260

13.3.3不同转速对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料流变特性的影响261

13.3.4不同增塑剂对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料流变特性的影响262

13.3.5增塑剂含量对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料流变特性的影响263

13.3.6不同填充剂对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料流变特性的影响264

13.3.7填充剂含量对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料流变特性的影响265

13.4魔芋葡甘聚糖热塑改性材料的力学性能267

13.4.1不同增塑剂对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料力学性能的影响267

13.4.2增塑剂含量不同对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料力学性能的影响268

13.4.3填充剂对魔芋葡甘聚糖热塑改性力学性能的影响269

13.5魔芋葡甘聚糖热塑改性材料的吸水性270

13.5.1不同增塑剂对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料吸水率的影响270

13.5.2增塑剂含量对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料吸水率的影响271

13.5.3填充剂含量对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料吸水率的影响271

13.6魔芋葡甘聚糖热塑改性材料的红外光谱272

13.6.1增塑剂对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料分子结构的影响272

13.6.2填充剂对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料分子结构的影响273

13.7魔芋葡甘聚糖热塑改性材料的电镜扫描275

13.7.1增塑剂对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料微观形貌的影响275

13.7.2不同填充剂对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料微观形貌的影响276

13.8魔芋葡甘聚糖热塑改性材料的热重分析277

13.8.1不同增塑剂对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料热性能的影响277

13.8.2增塑剂含量对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料热性能的影响278

13.8.3不同填充剂对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料热性能的影响278

13.8.4填充剂含量对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料热性能的影响279

13.9魔芋葡甘聚糖热塑改性材料的玻璃化转变温度280

13.9.1不同增塑剂对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料玻璃化转变温度的影响280

13.9.2增塑剂含量对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料玻璃化温度的影响280

13.9.3不同填充剂对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料玻璃化温度的影响281

13.9.4填充剂含量对魔芋葡甘聚糖热塑改性材料玻璃化温度的影响282

13.10小结283

参考文献283

第14章 热塑性葡甘聚糖／聚乳酸共混材料的制备与表征285

14.1引言285

14.2热塑性葡甘聚糖／聚乳酸共混材料的制备285

14.2.1材料制备设计285

14.2.2 TKGM/PLA共混材料（TP共混体系）的制备286

14.2.3 TKGM/PLA共混材料（TP共混体系）的测试方法286

14.3 TKGM/PLA共混材料的表征287

14.3.1 TKGM/PLA共混材料的红外分析287

14.3.2 TKGM/PLA共混材料的DMA分析288

14.3.3 TKGM/PLA共混材料的热重分析289

14.3.4 TKGM/PLA共混材料的差热分析291

14.3.5 TKGM/PLA共混材料的XRD分析295

14.3.6 TKGM/PLA共混材料的动态流变行为296

14.4 TKGM/PLA共混材料的微观结构形态308

14.5 TKGM/PLA共混材料的界面及相容机理分析310

14.5.1相容的基础理论310

14.5.2 TKGM/PLA相容模型312

14.6小结313

参考文献313

第15章 热塑性葡甘聚糖／聚乳酸共混材料应用特性316

15.1引言316

15.2热塑性葡甘聚糖／聚乳酸共混材料应用特性研究方法316

15.2.1试验设计316

15.2.2研究方法317

15.3热塑性葡甘聚糖／聚乳酸共混材料的加工性能318

15.3.1不同配比对TP共混体系加工性能的影响318

15.3.2不同温度对TP共混体系加工性能的影响319

15.3.3不同转速对TP共混体系加工性能的影响320

15.4热塑性葡甘聚糖／聚乳酸共混材料的力学性能321

15.4.1不同配比对TP共混体系材料拉伸性能的影响321

15.4.2不同配比对TP共混体系材料冲击性能的影响322

15.5小结322

参考文献323

第16章 热塑性葡甘聚糖DKGM吸附材料的制备324

16.1引言324

16.2试验研究方法324

16.2.1疏水性DKGM制备324

16.2.2 DKGM热塑改性324

16.2.3单因素实验设计325

16.3反应温度对接枝率的影响325

16.4引发剂浓度对接枝率的影响326

16.5反应时间对接枝率的影响327

16.6单体配比对接枝率的影响328

16.7单体用量对接枝率的影响328

16.8合成工艺条件的优化329

16.9小结330

参考文献331

第17章 热塑性葡甘聚糖DKGM吸附材料的加工及表征332

17.1引言332

17.2试验研究方法332

17.2.1吸附材料加工及活化方法332

17.2.2测试表征方法333

17.3温度对加工流变特性的影响333

17.4增塑剂对加工流变性的影响336

17.5 DSC和DMA分析338

17.6热塑性DKGM的形貌分析338

17.7红外分析341

17.8小结342