十二烷基苯磺酸鈉(LAS)因其優(yōu)良的性能和低廉的價(jià)格而得到廣泛的應(yīng)用，但LAS是石油基表面活性劑，其合成原料不可再生、化學(xué)安全性較低，隨著全球安全環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，以可再生資源為原料,開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良的表面活性劑已日益受到重視。

淀粉是一種來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉的多羥基天然化合物，是制備表面活性劑的好原料。為探索棕櫚酸酯淀粉作為表面活性劑應(yīng)用于合成洗滌劑的可行性，本文以棕櫚酸為酯化劑，對(duì)木薯淀粉進(jìn)行酯化改性，制備棕櫚酸酯淀粉，研究其糊液的透明度、流變性、表面活性及乳化性等理化性質(zhì)，研究棕櫚酸酯淀粉及其協(xié)同羧甲基淀粉(CMS)替代標(biāo)準(zhǔn)洗衣粉中LAS的洗滌性能。

1、實(shí)驗(yàn)部分

1.1試劑與儀器

木薯淀粉、棕櫚酸均為工業(yè)級(jí)；羧甲基淀粉(CMS)4種(DS分別為0.134，0.369，0.391，0.519)，自制；植物調(diào)和油、三聚磷酸鈉、聚氧乙烯月桂醇醚、十二烷基苯磺酸鈉(LAS)、硅酸鈉、碳酸鈉、羧甲基纖維素鈉、二氧化硅均為分析純。

DV-3T流變儀；BZY-3B型自動(dòng)表面張力儀；HP-WSB-3Y微機(jī)型熒光白度儀；DHG-9000型電熱鼓風(fēng)干燥箱；HH-2型恒溫水浴鍋；KEO-21CS08型電磁爐；DSX-90型數(shù)顯攪拌機(jī)；DF-101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器；FW100高速萬(wàn)能粉碎機(jī)；JJ600型電子天平；MA35型電子水分測(cè)定儀。

1.2棕櫚酸酯淀粉的制備

稱取100 g木薯淀粉，分別加入一定量的棕櫚酸等試劑，充分混合均勻，置于室溫下密封存放一段時(shí)間。將其置于預(yù)先設(shè)定溫度的電熱鼓風(fēng)干燥箱中進(jìn)行干熱反應(yīng)一段時(shí)間，冷卻至室溫。用80%(V/V)乙醇水溶液洗滌數(shù)次，烘干，得到棕櫚酸酯淀粉。調(diào)整試劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等工藝條件，制備了4種不同取代度(DS)的棕櫚酸酯淀粉，DS分別為0.004，0.008，0.012，0.015。

1.3棕櫚酸酯淀粉理化性質(zhì)測(cè)試

1.3.1取代度(DS)的測(cè)定

稱取干燥的棕櫚酸木薯淀粉酯1 g，置于250 mL的錐形瓶中，加入25 mL蒸餾水，滴加2滴1%酚酞指示劑，用0.1 mol/L NaOH溶液滴定至粉紅色，且顏色不消失。再加入25 mL濃度0.5 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，室溫磁力攪拌60 min。用0.5 mol/L HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液紅色剛好消失，記錄所用HCl溶液體積為V1。以木薯淀粉為空白實(shí)驗(yàn)。按式(1)計(jì)算取代度(DS)：

式中162——淀粉分子中每個(gè)葡萄糖殘基的相對(duì)分子質(zhì)量；

c——標(biāo)準(zhǔn)HCl的摩爾濃度，mol/L；

m——干樣品的質(zhì)量，g；

V0——滴定空白液消耗的標(biāo)準(zhǔn)HCl的體積，mL；

V1——滴定樣品消耗的標(biāo)準(zhǔn)HCl的體積，mL。

1.3.2透明度的測(cè)定

稱量一定量的淀粉試樣，用去離子水配制質(zhì)量濃度為1%的淀粉乳液。取50 mL放入100 mL燒杯中，置于沸水浴中攪拌加熱20 min,冷卻至室溫，并用去離子水保持原有體積。采用分光光度計(jì),以去離子水為參比(去離子水透光率為100%),選擇620 nm波長(zhǎng)下測(cè)定淀粉糊的透光率,即透明度。同一樣品測(cè)定3次，取平均值。透光率越高，糊的透明度也越高。

1.3.3淀粉糊液流變性能的測(cè)定配制600 g質(zhì)量濃度為4%的淀粉乳液于1 000 mL四口燒瓶中，將燒瓶置于油浴鍋中，邊攪拌邊升溫糊化，待淀粉糊液溫度達(dá)98℃，繼續(xù)保溫20 min。將淀粉糊液轉(zhuǎn)移至500 mL燒杯中，用水浴冷卻至50℃。用DV3T流變儀測(cè)試淀粉糊液在不同轉(zhuǎn)速條件下的粘度，并作糊液粘度隨轉(zhuǎn)速變化的曲線圖。

1.3.4表面張力的測(cè)定

采用掛片法測(cè)定淀粉酯糊液的表面張力。配制一定質(zhì)量濃度的棕櫚酸木薯淀粉酯乳液，在95～100℃條件下蒸煮糊化，冷卻至25℃。用BZY-3B型自動(dòng)表面張力儀測(cè)定淀粉糊液表面張力，平行3次，取平均值。

1.3.5乳化性能的測(cè)定

準(zhǔn)確稱取1.0 g棕櫚酸木薯淀粉酯，加入一定量的水，于沸水浴中完全糊化，冷卻至室溫。加入20 mL植物油，磁力攪拌2 h，得到均勻乳狀液。將乳狀液轉(zhuǎn)移至10 mL離心管中，在3 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心15 min，記錄乳化層高度和液體總高度。將乳液于室溫下放置24 h，再以3 000 r/min轉(zhuǎn)速離心15 min，記錄乳化層高度和液體總高度。平行3次，取平均值。按式(2)和式(3)計(jì)算乳化能力及乳化穩(wěn)定性。

1.4淀粉替代LAS的洗衣粉制備

1.4.1標(biāo)準(zhǔn)洗衣粉的制備

聚氧乙烯月桂醇醚6 g，LAS 10 g，Na2CO320 g，三聚磷酸鈉49.5 g，Na2-SiO35 g，SiO22 g，羧甲基纖維素鈉2 g，H2O 5.5 g，充分混合均勻、粉碎，得標(biāo)準(zhǔn)洗衣粉。

1.4.2棕櫚酸酯淀粉完全替代LAS型洗衣粉(簡(jiǎn)稱A型洗衣粉)的制備以棕櫚酸酯淀粉完全替代標(biāo)準(zhǔn)洗衣粉配方中的LAS，調(diào)整淀粉用量分別為10,12,14,16,18,20 g，制取不同淀粉含量的A型洗衣粉。

1.4.3棕櫚酸酯淀粉與LAS復(fù)配型洗衣粉(簡(jiǎn)稱B型洗衣粉)的制備

分別以2,4,6,8,10 g棕櫚酸酯淀粉替代標(biāo)準(zhǔn)洗衣粉配方中50%的LAS，制取不同淀粉含量的B型洗衣粉。

1.4.4棕櫚酸酯淀粉與CMS協(xié)同替代LAS型洗衣粉(簡(jiǎn)稱C型洗衣粉)的制備

以棕櫚酸酯淀粉-CMS協(xié)同完全替代標(biāo)準(zhǔn)洗衣粉配方中的LAS，固定棕櫚酸酯淀粉用量為16 g，調(diào)整CMS用量分別為1,2,3,4,5 g，制取不同淀粉含量的C型洗衣粉。

1.5洗滌去污性測(cè)試

1.5.1污布的制備

將大塊白棉布剪裁成規(guī)格為10 cm×10 cm的小塊，將其投入含有10 mL生抽、20 g紅黏土、10滴黑墨水和少量辣椒油、剩菜湯的水中，攪拌15 min，取出污布，放入50℃烘箱中烘干，得到標(biāo)準(zhǔn)污布，白度為R0。

1.5.2洗滌去污系數(shù)的測(cè)定

在500 mL燒杯中加入300 mL蒸餾水，2 g標(biāo)準(zhǔn)洗衣粉，攪拌至洗衣粉完全溶解，投入標(biāo)準(zhǔn)污布，繼續(xù)攪拌5 min后取出污布，污布用300 mL蒸餾水?dāng)嚢柘礈欤貜?fù)3次，將布放入50℃烘箱中烘干，測(cè)定干燥白布白度為R1。平行3次，取平均值。

按照上述方法分別進(jìn)行A型、B型、C型3種洗衣粉的洗滌實(shí)驗(yàn)，測(cè)定干燥白布白度為R2。平行3次，取平均值。

按式(4)計(jì)算淀粉型洗衣粉的去污系數(shù)S。