[发明专利]交联的生物制品,其制法及作为除垢产品的应用

说明书

本发明关于生物化学方面，特别是多糖方面。

本发明更加具体地涉及由谷物粉衍生的并且转化成玻璃状结构和具有足够硬度能用作磨料的生物产品。

因而，本发明涉及聚合并用双官能交联剂将谷物粉交联得到的生物产品。

由法国专利2646621已知从淀粉出发能得到透明多糖颗粒。这些颗粒表观硬度介于将被磨洗的表层硬度和负载此表层的基材硬度之间。藉此选择性的磨洗得以完成。

这些颗粒是由小麦淀粉制成，小麦淀粉预先进行焙烤过以便得到湿含量介于10～70％(重量)的固体产品，它与作为交联剂的3-氯-1，2-环氧丙烷作用，在分子之间形成化学交联的多糖分子，并且粉碎该固体产品，使其具有确定的颗粒大小和硬度达到4.0莫氏硬度的颗粒形式。

上述专利所述的细粒包含有明确水含量的淀粉，其结构是无定形的并含少量右旋糖。因而产品在碱介质中的各种处理过程只有少量水解。

也应指出，在此法中使用的交联剂除3-氯-1，2-环氧丙烷之外，亦可选自三聚磷酸钠或三偏磷酸钠。

本申请人进行的试验表明3-氯-1，2-环氧丙烷不是一种有效的交联剂，因为它并未增加在专利2646621中所述产品的粘度。

另一个重要之处是小麦淀粉应延长烧煮至完全凝胶化，然后在交联后在炉中或挤压机中完全干燥。这样在冷至室温之后得到变硬的呈玻璃状的块体。

本专利申请的目的生物产品因而不同于以前专利2646621所述的产品，在于它不是出自或多或少水解的淀粉，而是面粉，在于交联剂不是3-氯-1，2-环氧丙烷而是选自多卤衍生物、醛、二醛和二羧酸酐的二官能交联剂。还在于干燥不是在具有不同加热区的挤出机中进行而是在保证彻底地干燥而无结壳现象，或者相反地，不生成特容易打碎的产品的挤出机或炉中进行。

所有这些区别使得生成的生物产品的化学性质和物理结构均非常不同于以前专利中所述的。换言之，用3-氯-1，2-环氧丙烷的交联使得在葡萄糖分子不同的链之间形成醚键，反之，用双官能衍生物如甲醛或马来酸酐，导致不同类型的复杂的化学反应而且似乎完全不生成交联成分。

法国专利2250851已经叙述一种粘土的涂层，其中使用一种甲醛化剂如三聚氰酰胺-甲醛混合物来进行交联。在此化学反应中不能确定是否甲醛或三聚氰酰胺与淀粉作用还是两种反应物同时作用。因此可以考虑什么类型的化学反应最可能在淀粉、无水葡萄糖分子和这样的试剂之间发生。

实际上，交联剂的作用可以导致在葡萄糖单元第6位置上的羟甲基形成醚键，或者导致在不同的线型多糖链之间分子内交链反应。现行所用的交联剂可能有利于这两类反应中的一种或者相反地不具有任何特定性。另外，在面粉中蛋白的存在由于分子内的美拉德(Maillard)反应而使得结果更为复杂。

本发明目的还提供一种制取这样的生物产品的方法，包括将谷物粉水分散，先在碱介质中熟化(curing)由这种面粉包括小麦粉或者斯佩耳特小麦粉形成凝胶，并在交联剂的存在下对其进一步熟化，以便通过凝胶熟化得到有玻璃特征的固体结构，然后研磨生成略带颜色的硬的无定形结构的半透明颗粒。面粉的选择和蛋白质的影响

凝胶的弹性和可压缩性取决于所用面粉的类型。例如，对于谷物粉而言，弹性强而可压缩性差，而对于马铃薯粉来讲，正相反。因而，面粉的来源使凝胶具有特定的结构(弹性，降解性)而胶的其它性能取决于淀粉的浓度和胶凝化温度，以及面粉/蛋白质/其它组分的比例。

蛋白质的存在总是有利于颗粒之间的接触和增强分子网。只有用在颗粒表面具有“粘性物质”的某些种类的面粉(如小麦)这些相互作用才有可能。包含在网内的蛋白质起静力作用并赋予介质以特定的结构。在组合物中蛋白质对产品的效能的影响是重大的。

因此，根据本发明，一系列的试验已表明选择小麦粉是适宜的，它使得磨洗介质能够：

·由同样原料出发可能制出多种质量的磨料，只用淀粉则是不可能的。

·制得较高耐久性的产品，同时保持较大的柔软性，在喷砂试验之后，本产品比用同样喷砂系统和在类似的操作条件下喷砂的参照产品再生的可能性更大。结果是这样得到的磨料性能更好而且在喷砂时不易碎。

·不象参照产品，从第一回起的效率，一直有选择性。交联剂的选择

在同样的干燥和胶凝条件下，交联剂对于硬度测定值有显著的影响。实际上，根据本发明的磨料比现行的参照产品更硬。

使用的交联剂应当是双官能的，即有两个富电子的官能基(马来酸酐、苯酐、乙二醛、戊二酸酐)。也可以用其他交联剂，如：

-POCl₃，