瓜爾膠是一種非無(wú)機(jī)化合物半乳甘露聚糖膠，從瓜爾豆的胚乳中分離、獲取和純化而成。純天然瓜爾膠的分子結(jié)構(gòu)自然條件下呈多孔結(jié)構(gòu)，可用作增粘劑、增稠劑、破乳劑、粘合劑和調(diào)養(yǎng)劑，用于食品工業(yè)、石油開(kāi)采、生化、造紙工業(yè)及紡織工業(yè)。眾所周知，純天然瓜爾膠不能快速溶解凝固，溶解速度慢，水不溶物成分高，粘度難以控制，限制了其應(yīng)用。根據(jù)改性材料，尤其是有機(jī)化學(xué)改性材料，可以處理純天然瓜爾膠的物理化學(xué)特性。通過(guò)化學(xué)交聯(lián)可提高瓜爾膠的耐鹽性和高溫可靠性，同時(shí)羧甲基化能提高瓜爾膠的水溶性。
　　危及化學(xué)交聯(lián)羧甲基瓜爾膠生產(chǎn)的因素
　　環(huán)氧氯丙烷用量的危害。
　　作為反映的偶聯(lián)劑，環(huán)氧氯丙烷的用量大小對(duì)反映和商品特性危害很大。當(dāng)環(huán)氧氯丙烷用量低于0.150g時(shí)，隨著環(huán)氧氯丙烷用量的增加，商品的基礎(chǔ)沉降積減少(即化學(xué)交聯(lián)度增加)，替代度增加；當(dāng)環(huán)氧氯丙烷用量高于0.150g時(shí)，商品的基礎(chǔ)沉降積量再次減少(即化學(xué)交聯(lián)度再次增加)，替代度迅速減少。偶聯(lián)劑環(huán)氧氯丙烷的濃度值越大，越有利于化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)的發(fā)展，因此商品的化學(xué)交聯(lián)度隨著環(huán)氧氯丙烷用量的增加而增加。某一類別的化學(xué)交聯(lián)效應(yīng)使瓜爾膠分子結(jié)構(gòu)鏈接近，提高了與氯乙酸分子結(jié)構(gòu)的沖擊概率，從而提高了商品的替代度；但是化學(xué)交聯(lián)度過(guò)高，羧甲基化反應(yīng)的室內(nèi)空間位置擴(kuò)大，阻礙了羧甲基化反應(yīng)的發(fā)展，導(dǎo)致商品替代度降低。因此，可以得到環(huán)氧氯丙烷與瓜丙烷的沖擊概率為15。
　　氯乙酸量對(duì)羧甲基化的影響。
　　羧甲基化實(shí)驗(yàn)試劑氯乙酸的用量直接危及商品替代度的大小。在一定范圍內(nèi)，商品的替代度隨著氯乙酸用量的增加而增加，當(dāng)氯乙酸用量為4.0g時(shí)達(dá)到很大值。從此，隨著氯乙酸用量的增加，商品的替代度逐漸降低。氯乙酸作為羧甲基化反應(yīng)的生成物，濃度值高時(shí)，可以加快羧甲基化反應(yīng)，促進(jìn)羧甲基化反應(yīng)的發(fā)展，提高商品的替代度；但當(dāng)反應(yīng)管理系統(tǒng)中氯乙酸濃度值超過(guò)一定值時(shí)，管理系統(tǒng)的酸值會(huì)增加，不利于羧甲基化反應(yīng)的發(fā)展。如果氯乙酸用量進(jìn)一步增加，商品的替代度會(huì)降低。因此，可以明確氯乙酸和瓜爾膠反應(yīng)的最佳質(zhì)量比為m(瓜爾膠):m(氯乙酸)=1:0.4。
　　氫氧化鈉溶液用量對(duì)羧甲基化的危害。
　　當(dāng)氫氧化鈉溶液用量發(fā)生變化時(shí)，商品替代度的變化趨向于隨著氫氧化鈉溶液用量的增加而上升，當(dāng)氫氧化鈉溶液用量達(dá)到4.5g時(shí)，達(dá)到最大值；然后氫氧化鈉溶液用量再次增加，其值反而減少。反應(yīng)中氫氧化鈉溶液和瓜爾膠分子結(jié)構(gòu)中的甲基健生成活性管理中心提高了瓜爾膠甲基的親核能力。當(dāng)氫氧化鈉溶液用量在一定范圍內(nèi)增加時(shí)，轉(zhuǎn)化成活性管理中心增加，參與反應(yīng)的氯乙酸量增加，商品的替代度增加；但氫氧化鈉溶液用量超過(guò)一定值后，過(guò)堿的存在會(huì)加羧甲基化試劑氯乙酸的水解反應(yīng)，同時(shí)瓜爾膠的糊化溫度降低，表面產(chǎn)生膠化層，阻止氯乙酸滲入瓜爾膠分子結(jié)構(gòu)鏈，降低商品替代度。因此可以得到，氫氧化鈉溶液和瓜爾膠反應(yīng)的最佳質(zhì)量比為m(瓜爾膠):m(盒氧化鈉)反映溫度對(duì)羧甲基化的危害。
　　反應(yīng)物的替代度在45-65℃之間，50℃前商品替代度隨溫度的升高而迅速上升；50℃時(shí)商品替代度從那時(shí)起逐漸下降。反應(yīng)溫度升高，商品替代度呈持續(xù)上升趨勢(shì)，其原因主要是反應(yīng)溫度升高有利于瓜爾膠的澎漲，擴(kuò)大了反應(yīng)分子結(jié)構(gòu)的活力，提高了分子結(jié)構(gòu)的平均動(dòng)能，使氯乙酸和氫氧化鈉溶液更容易滲透到瓜爾膠分子結(jié)構(gòu)鏈之間，增加了生成物分子結(jié)構(gòu)之間的沖擊機(jī)會(huì)，因此商品替代度呈持續(xù)上升趨勢(shì)，但溫度過(guò)高導(dǎo)致氯乙酸和瓜爾膠溶解，同時(shí)也會(huì)使瓜爾膠本身的糊化狀況更加嚴(yán)重，反映管理系統(tǒng)中的結(jié)團(tuán)狀況，阻礙羧甲基化反應(yīng)的過(guò)程，促使商品替代度降低。經(jīng)以上剖析，確定羧甲基化反應(yīng)的最佳溫度為50℃。