其主要成分是半乳甘露聚糖,还 有蛋白质、纤维素、水分及少量 钙、镁等无机元素。
国外研究植物胶已有近百年的 历史,我国从 20世纪 70年代开始 研究利用的。
一种天然植物胶
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A2.几种常见的植物胶
植物胶种类繁多,常见的有阿拉伯胶、瓜尔胶、 罗望子 多糖胶、刺槐豆胶、胡麻胶、香豆胶等。 这些植物在我国都有一定的种植,资源相当丰富。
下面简要介绍几种常见的植物胶：
中文名 阿拉伯胶 别名 阿拉伯树胶、金合欢胶 英文名 Arabic gum: Acacia gum 相对分子质量 2.5 105 ~ 1106 主要成分 由L-阿拉伯糖、L-鼠李 糖、D-半乳糖和D-葡萄糖醛酸组成 的多支链的多糖类及其钙、镁和钾 盐。 阿拉伯胶是把豆科金合欢属的阿拉 伯树的树干上自然渗出的凝固物收 集起来，或是将树干割破而渗出的 液状物，经干燥而得。
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A3.植物胶的结构及性能
3.1 植物胶的结构：
植物胶的主要成分是半乳甘露聚糖,属多 糖类天然高分子化合物,分子量因来源不同 而异。 其结构主要是由β-1,4甘露糖苷的链连结 着的 α-1,6半乳糖苷的旁枝单元所组成。 同种植物的半乳糖和甘露糖比值保持不 变,不同的植物有各自固定的比值。 半乳糖 -甘露糖结构具有较好的水溶性 和交联性,而且在低浓度下能形成高粘度的 稳定性水溶液。
近年来,已有数十家涂料企业将瓜尔胶 应用于乳胶涂料中，初步取得了明显的品 质效果、经济效果、节代石油制品的效果。 非离子瓜尔胶液应用于内、外墙乳胶涂料 的过程中做了一些基础工作，取得了一些 明显效果。
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B5.瓜尔胶的应用
依据油田主要生产工艺，植物胶的分类主要为钻井、 采油用化学品。我国工业上常用的半乳甘露聚糖胶有3种， 分别是瓜尔胶，田菁胶和胡芦巴胶。
3.2 植物胶主要的性能包括：
a.水溶性。植物胶不溶于乙酸、甘油 、甲酰胺等 任何有机溶剂,水是植物胶的唯一溶剂。 b.粘度。植物胶遇水能溶胀,水合形成高粘度的溶 胶液,其粘度随粉剂浓度增加而显著增加。植物胶 液属于非牛顿型流体,粘度随剪切速度增高而降低。 c.耐盐性能。由于它的非离子性,植物胶液一般不 受阴、阳离子的影响,不产生盐析现象。 d.凝胶。水合后的植物胶可与硼砂、重铬酸盐等多 种化学试剂发生胶联作用 ,形成具有一定粘弹性的 非牛顿型水基凝胶,这种凝胶的粘度要比胶粘液粘 度高几十倍甚至上百倍。
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B5.瓜尔胶的应用
(1)作为制造涂料的流变助剂，瓜尔胶系列WP-15M、WP20M、WP-25M、WP-30M在乳胶漆中可替代传统的羟乙基纤 维素(HEC)且有明显价格优势。因此将改性瓜尔胶引人乳胶漆生 产，可大幅度降低乳胶漆制造成本，最大限度地提高经济效益。 (2)WP-15M对样品耐水性有突出贡献，但能否通过适当加 工而作为专门流变改性剂使用，以通过提高涂层性能来达到在 保证涂层性能的基础上适当降低乳液用量，从而降低涂料成本， 则有待进一步研究。
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B5.瓜尔胶的应用
5.3在印花色浆中的应用 仅使用海藻酸钠和淀粉糊料已远远不能满足高 质量的印花要求。并且近年来,由于海洋污染,导致 海藻产量下降,海藻酸钠资源紧张,价格日趋上涨； 农作物价格上涨,直接影响到了淀粉的价格。这两种 糊料价格的大幅上涨,使印花成本不断提高,直接影 响到生产厂家的经济效益。 因此,寻找海藻酸钠和淀粉的理想替代品,不但可 以改善印花性能,也可以降低生产成本。中国对半乳 甘露糖胶的研究起步较晚,目前在纺织印花工业中的 应用还不完善。因此,对瓜尔胶的研究和开发利用也 将会对中国的半乳甘露糖胶的开发利用起到积极的 胶的方法较多，目前主要是 酶法和化学法。 主要包括： （1）生物酶水解； （2）采用丙酮和乙醇对瓜 尔胶交替处理，结合离心和 沉淀方法进行精制； （3）用Fehling试剂沉淀处 理。
瓜尔胶
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B6.瓜尔胶的发展展望
6.1生物固定化载体材料 瓜尔胶可用于固定化酪氨酸酶生物膜的制备。 Sanket Tembe等将3％琼脂糖和1％瓜尔胶的水 溶液各1 mL混合后，并加入适量的酪氨酸酶，然后 在玻璃板表面上成膜，干燥后可获得理想的生物膜， 酪氨酸酶被包埋在琼脂糖-瓜尔胶合成的基质中。 利用该生物膜构建出电化学生物传感器。 6.2在药物控制释放领域的应用
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B5.瓜尔胶的应用
瓜尔胶在乳胶涂料中的应用效果：
1.对涂膜的高品位保护性、一定的耐洗刷性和储存稳定性。
2.良好的溶涨性、增稠性。根据国外资料报道，瓜尔胶是目前 世界上最好的增稠剂。乳胶涂料中添加一定量的瓜尔胶，可以 减少24%左右的中、低剪切增稠剂的用量。 3.优越的流平性,它在保证一定的触变性能的基础上,为系统带 来良好的流平性,而且具有良好的助成膜作用。
B4.瓜尔胶的改性
4.1阳离子改性
叔胺烷基醚和季铵烷基醚瓜尔胶是主要 的商品阳离子瓜尔胶。与叔胺烷基醚瓜尔胶 相比,季铵烷基醚瓜尔胶阳离子性强且可在广 泛的pH值范围内使用。季铵烷基醚瓜尔胶 发展迅速,特别是带有环氧的阳离子化试剂制 备的阳离子瓜尔胶。
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B4.瓜尔胶的改性
B5.瓜尔胶的应用
由于其独特的性能,瓜尔胶及其 衍生物目前已作为增稠剂、稳定剂、 起泡剂、絮凝剂等而广泛用于食品、 纺织、医药、石油、造纸、炸药、 化妆品等领域，是除纤维素外用量 最大的天然高分子材料。
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B5.瓜尔胶的应用
5.1瓜尔胶改性水性涂料
通过羟乙基或羟丙基等改性的瓜尔胶已 用作水性涂料的增稠剂取代传统昂贵的羟乙 基纤维素(HEC)并获得良好经济及社会效益。 利用瓜尔胶用作涂料助剂的综合性能， 可作为增稠剂完全取代传统的250HBR，而 且对乳胶漆这样的复杂胶体系统而言有良好 改进作用，在保证一定触变性能的基础上为 系统带来良好流平性并有良好助成膜作用， 这不仅可适当降低成膜助剂用量，而且在保 证涂层性能的基础上可适当降低乳液用量。
4.1阳离子改性（续）
阳离子瓜尔胶能有效改善助留,显著提 高填料留着率,对纸张匀度无太大影响,不影 响脱水。 有研究表明 ，将阳离子瓜尔胶与阳离 子淀粉按一定比例预先混合、糊化后使用, 比不经预先混合而分别使用2种助剂相比,强 度提高20%左右,更重要的是消除了单独使 用阳离子瓜尔胶时“粉尘”(阳离子瓜尔胶 粉)对人体的危害及耗水量大的弊端。
易菊珍等以羧甲基纤维素 钠与阳离子瓜尔胶为原料， 制得不同配比的多糖共混膜， 作为药物布洛芬的载体。
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B6.瓜尔胶的发展展望
6.3在渔业和环保上的应用
瓜尔胶作为黏合剂加入饲料明显增强了鱼 类粪便的颗粒稳定性和机械强度，便于粪便的 及时清理，减轻了对鱼群的危害。 不同质量和剂量的瓜尔胶作为鱼饲料黏合 剂对鱼类排泄物稳定性的影响亦有不同，其中 高等黏度的瓜尔胶效率为最高，黏度和弹性模 量分别达到了266％和209%。
(1) LOGO CHO O OH OH OH CHO H OH H H OH HCI HO H + CH3OH OH H HO H HO H H H HO H OH H OH H OH CH2OH H OH CH β-D-吡喃半乳糖 OH
2
CH2OH
HOCH2 O CH2OH OH O 5 OH 2 H 121122 H OCH3OH 3 OH 4 OH H α-D-呋喃果糖

A2.几种常见的植物胶（续）
中文名 罗望子多糖胶 中文名 瓜尔胶 别名 罗望子胶、酸 别名 瓜尔豆胶 角种子多糖胶 2.5 105 ~ 6.5 105 英文名 guar gum 英文名 tamarind gum 5 5 相对分子质量 2 10 ~ 310 相对分子质量 主要成分 由直链D-甘 主要成分 由半乳糖、木 露糖和每隔一个D-甘露 糖及葡萄糖以1：3：4比 糖在侧链上的D-半乳糖 例组成的一种中性糖。 组成。甘露糖与半乳糖 将罗望子的荚果种子胚 的比为2：1。 乳进行烘烤、粉碎，再 用水剂进行提取、精制 而成。
A.植物胶及其分类 B.瓜尔胶的结构及应用
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纲要
A.
植物胶 常见的植物胶 植物胶的结构及性能
B.
瓜尔胶的性质及纯化
瓜尔胶的改性 瓜尔胶的应用与展望
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A1.About植物胶 植物胶是天然水溶性高分子的 一种,它是用温水浸泡植物或植物 的种子,提取其中粘液而制得。
中文名 槐豆胶 别名 豆角胶 英文名 locust bean gum 相对分子质量 3 103 ~ 3.6 105 主要成分 由一分子D-半乳化糖和 和四分子D-甘露糖为构成单元的高 分子多糖类聚合体，是一种半乳甘 露聚糖。聚合物的主链由甘露构成， 支链是半乳糖。甘露糖与半乳糖的 比为4：1.
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B2.瓜尔胶的性质 (1)天然胶中瓜尔胶的黏度最高，而且具 有良好的无机盐类兼容性能，受1价金属盐， 如耐受食盐的浓度可高达60%。 (2)瓜尔胶最大的特点就是它与纤维素的 结构非常相似，这种相似性使它对纤维素有 很强的亲和性。
(3)瓜尔胶在冷水中迅速溶解，在相对低 浓度下形成均一高密度胶体；在冷热水中均 能溶解并达最高浓度。
5.2瓜尔胶在油田的应用
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B5.瓜尔胶的应用
5.2瓜尔胶在油田的应用(续) 瓜尔胶在油田中的应用主要分为以下5方面： (1)增稠剂。压裂工艺是油气井增产的一项主要措施。 (2)降滤失剂。压裂酸化施工中要造成长而宽的裂缝， 需减小液体漏入地层的速度，因而应加入降滤失剂。 (3)稠化酸。稠化酸又称胶凝酸，是指通过加入稠化 剂提高粘度的酸。由于其粘度高，滤失性低，起缓 速缓蚀的作用。 (4)封堵剂。钻孔时经常需要临时封闭或堵塞某一渗 透层，而对另一欠渗透的地层进行施工。 (5)堵水作业。 确切地说应该是控制水油比或控 制产水。
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