瓜尔胶(Guar Gum),又名古耳胶, 瓜尔豆胶。
是一种高分子碳水高聚物,从豆科植物——瓜尔豆中提取的一种高纯化天然多糖。由于其独特的分子结构特点及天然性,使其迅速成为性能优越的新型环保造纸助剂;同时它还被广泛应用于食品、石油、医药等领域。
瓜尔豆是广泛生长在印度、巴基斯坦炎热地区的一种喜雨豆科植物。目前,印度的年产量占世界总产量的80%,巴基斯坦占15%,其它如美国、印尼等占5%。
一、分子结构
瓜尔胶就分子结构来说是一种非离子多糖,它以聚甘露糖为分子主链,D-吡喃甘露糖单元之间以β(1-4)苷键连接。而D-吡喃半乳糖则以α(1-6)键连接在聚甘露糖主链上。瓜尔胶中甘露糖与半乳糖单元之摩尔比为2∶1,即每隔一甘露糖单元连接着一个半乳糖分支。瓜尔胶的分子量在220000左右。瓜尔胶分子的最大特点、也即最大优点便是与纤维素结构非常相似,这种相似性使它对纤维素有很强的亲和性,称之为直接性(Substantivity)
二、应用
瓜尔胶为大分子天然亲水胶体,属于天然半乳甘露聚糖,品质改良剂之一,一种天然的增稠剂。外观是从白色到微黄色的自由流动粉末,能溶于冷水或热水,遇水后及形成胶状物质,达到迅速增稠的功效。
主要分为食品级和工业级(油田使用的属于工业级)两种。一般出口包装是25KG/袋,外层牛皮纸,内层PE薄膜袋。广泛用于石油压裂、钻井等增稠目的,以及食品添加剂,印染和建筑涂料等行业。
瓜尔胶是已知的最有效和水溶性最好的天然聚合物。在低浓度下,可形成高粘稠溶液;表现出非牛顿流变特性,与硼砂形成酸可逆凝胶。由于它的独特性能,应用于食品、制药、化妆品、个人保健(洗发香波、护发素)、石油、粘蚊剂、造纸和纺织印染等行业。
1、在石油工业中的应用,主要应用它的粘稠性配成凝胶制成水基压裂液,以提高后期油井的产量。在钻井液中,它用作钻井液的液体损失控制剂。瓜尔胶还在井下临时封闭和堵塞剂中作为主要成分的胶凝材料。
2、在选矿中的应用,瓜尔胶对于粘土等有絮凝作用,在选矿中作为硅酸盐类矿泥的抑制剂,提高矿砂收率。在钾盐矿、镍矿、铜矿、铀矿、金矿中应用,均获成功。
3、造纸工业中的应用,瓜尔胶及改性瓜尔胶可用于打浆机中上胶的胶料、槽法上胶的胶粘剂、增强剂等。
4、在纺织工业中的应用。瓜尔胶多用作印染浆的增稠剂或补充剂,也作为纺织品上胶的胶料。
5、在涂料中的应用。瓜尔胶和改性瓜尔胶常用于涂料的增稠剂,以提高涂料的性能。
6、在冷饮如冰淇淋、雪糕、冰霜、冰片中起优良稳定剂作用,防止冰晶产生,起着增稠、乳化作用。
7、在化妆品中的应用。瓜尔胶改性后可用于头发软化剂、膏、霜类的增稠剂、护肤品的滋润保湿剂等。
8、在饮料如花生奶、杏仁奶、核桃奶、粒粒橙、果汁、果茶、各种固体饮料及八宝粥中,起到增稠持水和稳定剂作用,并改善口感作 用。
9、在乳制品如果奶、酸奶中起到稳定剂作用,并起到增稠、乳化,改善口感的作用。
10、其他应用。在农药、建筑材料、泥浆配制等多种产品中均有应用。
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三、生产工艺
1、瓜胶豆片进行筛选,投入500KG在水温80-90度的双锥反应器中,旋转并且浸泡一个小时;
2、输送到三辊机粗粉碎7-8转/分钟,转鼓电机11转/分钟;
3、精粉碎、烘干、混合
蒸汽温度120-140度,开启鼓风机、引风机并调节风量,保持混料室115度温度,进行精粉碎,振动筛分分级,成品包装25KG。
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四、瓜尔胶生产线的全自动控制系统
生产从原料提升—水洗—称重搅拌—扎压—高低温反应釜反应—增粘—烘干—粉碎—筛选—半成品及辅料称重—混合—成品 —包装的全部过程。
4.1、瓜尔胶生产线的全自动生产控制系统,是从原料提升到成品,整个生产过程全部采用自动化控制,是瓜尔胶生产工艺的一次大的创新。与传统工艺相比,不仅节省人力、降低成本,便于生产管理,并且显著地提高了产品质量。
4.2、性能参数:
1、系统组成:由工控主机、PLC、GGD控制柜、传感器等构成。控制系统对设备运行状态进行实时监控,物料自动计量控制;
2、采用世界品牌PLC ,运算速度快,稳定性很好,可靠性极高,完成数据的采集、运算、输出控制;
3、微机采用世界品牌的工控主机,组态软件,全中文菜单、操作简捷,人机界面友好,美观;
4、双锥、二维混合机的进料,出料定位,开门、关门,旋转全部由PLC控制,定位准确,开、关门动作快;
5、控制系统动态显示电动机、泵、流量计的启动、停止、故障、报警等。显示物料瞬时流量,并自动累计流量,手动、自动操作设备的运行,现场设备的运行状态实时显示在监控画面上;
6、采用变频器控制下料、配料的高精度,从而提高产品的质量和稳定性;
7、密码设定,可防止随意改动已设定的参数;
8、系统可实现远程管理,均为人机对话模式,操作简单易用,维护方便。