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微波具有穿透能力强、加热迅速、加热均匀等优点,物质吸收微波后,分子活性增大,反应活化能降低,反应速度加快,有利于反应效率的提高。因此,将微波辐射应用于阳离子淀粉的生产,以期能够改善半干法工艺存在的受热不均匀、反应不均一、产品性能不稳定等弊端,并为阳离子淀粉的生产提供理论依据。本研究以玉米淀粉为原料,3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为醚化剂,NaOH为催化剂,采用微波半干法工艺制备阳离子淀粉,经过对不同取代度的微波半干法阳离子淀粉与半干法阳离子淀粉的理化性质及其在染料脱色、煤泥水处理方面的研究,得出以下结论:(1)微波半干法制备阳离子淀粉的最佳工艺条件为:NaOH与醚化剂摩尔比2.6,体系含水量23.1%,辐射时间4.17mmin,平均功率480W,此参数下制备的阳离子淀粉取代度为0.0516,反应效率为86.00%。微波半干法反应速率快,反应3-6min就能完成半干法反应4-5h所达到的取代度和反应效率(2)与玉米淀粉相比,微波半干法阳离子淀粉与半干法阳离子淀粉的溶解度、透光率、凝沉值、冻融稳定性、糊化特性等性质显著改善,且取代度越高,改善越明显。与取代度相同的半干法阳离子淀粉相比,微波半干法阳离子淀粉的溶解度增加10.19%,凝沉值上升0.23%,析水率下降15.00%,透光率和糊化温度基本不变,峰值黏度有所下降,淀粉颗粒表面的腐蚀状况、颗粒结构的破坏程度、颗粒间的粘连趋势均有所降低。(3)微波半干法阳离子淀粉对活性染料和酸性染料的脱色效果明显,且取代度越高,脱色效果越好。取代度为0.05的阳离子淀粉添加量为0.4-0.5g/mL时,活性染液pH值为4-7,酸性染液pH值为3-6时,其脱色率超过97%。脱色条件相同时,微波半干法阳离子淀粉对染料的脱色效果优于半干法阳离子淀粉。(4)微波半干法阳离子淀粉用于处理煤泥水,能够明显缩短沉降时间,且取代度越高,沉降时间越短。取代度为0.05的阳离子淀粉添加量为0.4g/mL及以上时,沉降时间小于50s。微波半干法阳离子淀粉与半干法阳离子淀粉对煤泥水的沉降效果相差不大。