CN101033260A - 季铵型阳离子淀粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种季铵型阳离子淀粉的制备方法，该季铵型阳离子淀粉是在水介质中以淀粉、季铵盐、氢氧化钠为原料，经过调浆、碱化、醚化、中和、洗涤、干燥、过筛、包装八个步骤制备而成，其成品为白色粉末，在水溶液中加热至50～66℃糊化为半透明的粘稠胶体，DS值为：0.01～0.05，本发明生产工艺合理，经调浆、碱化、醚化、中和、洗涤等工艺系统的精确控制，使普通淀粉具有阳离子特性和较高的取代度，同时降低了淀粉的糊化温度和凝沉性，其应用效果完全可以达到造纸工业要求，可有效提高纸张强度、增强滤水效果、减小白水浓度和增加纸张灰分等。
Description
技术领域
本发明涉及一种变性淀粉的制备方法，具体的说是一种季铵型阳离子淀粉的制备方法。
背景技术
阳离子淀粉是一类很重要的淀粉醚衍生物，广泛应用于造纸、纺织、油田钻井等工业领域，国外在20世纪60年代开始工业化。由于季铵型阳离子淀粉，无论在酸性还是碱性条件下均呈阳离子性，特别适用中、碱性条件下抄纸，故在中性抄纸技术迅速发展的今天，它已成为不可缺少的造纸助剂，也是目前使用范围最广、用量最大的一种变性淀粉。它使淀粉的糊化温度大大下降，Zeta电位升为阳性，随取代度的提高，糊液的粘度、透明度和稳定性明显提高。受静电作用，它对阴离子物质的吸附作用很强，这在造纸上尤为有用，可有效提高松香、矾土的施胶效果，改善纸张的耐破度、抗张力等，提高纸浆滤水性能和抄造速度等。目前国内同类产品普遍存在取代度低、增强效果不佳等缺点，我公司经过优化生产工艺，不仅成功解决上述问题，而且使反应效率提高，降低了生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种黏度适中，稳定性高，糊液透明度较好，取代度高、增强效果好、适合造纸工业要求的季铵型阳离子淀粉的制备方法。
本发明的目的是这样实现的，该季铵型阳离子淀粉是在水介质中以淀粉、季铵盐、氢氧化钠为原料，经过调浆、碱化、醚化、中和、洗涤、干燥、过筛、包装八个步骤制备而成，其成品为白色粉末，在水溶液中加热至50～66℃糊化为半透明的粘稠胶体，DS值为：0.01～0.05。
具体制备工艺步骤如下：
(1)、调浆：在反应釜内将淀粉及占淀粉质量比例5～25％的硫酸钠或氯化钠加水调制成20～23Be的淀粉乳，搅拌均匀。
(2)、碱化：在不断搅拌下向淀粉乳中加入质量浓度为3～4.5％的氢氧化钠调节PH值至11～12.5，碱化1～3小时。
(3)、醚化：按10～80公斤/吨原料淀粉加入季铵盐(按纯物质计)，升温至40～50℃、反应15～25小时，其间保证PH值在11.0～12.0之间。
(4)、中和：在上述醚化反应结束后以质量浓度为8～10％的盐酸调节PH值到6.0～7.0。
(5)、洗涤：用旋流洗涤器洗涤
(6)、干燥：先用刮刀式离心脱水机脱水至水分≤45％，之后采用气流干燥器干燥，使水分达到≤14.0％。
(7)、筛分：采用80～100目震动筛筛分。
(8)、包装：按20～25公斤/袋进行包装，最终得到成品。
本发明具有以下积极效果：
季铵型阳离子淀粉的生产工艺合理，经调浆、碱化、醚化、中和、洗涤等工艺系统的精确控制，使普通淀粉具有阳离子特性和较高的取代度，同时降低了淀粉的糊化温度和凝沉性，其应用效果完全可以达到造纸工业要求，可有效提高纸张强度、增强滤水效果、减小白水浓度和增加纸张灰分等。
附图说明
图1为季铵型阳离子淀粉制备的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方法作进一步的详细描述：
以1000斤淀粉反应为例：
实施例1：
首先将1000斤玉米淀粉及200公斤硫酸钠加入1800公斤水于反应釜内调成20～23Be的淀粉浆液，不断搅拌，向釜内加入质量浓度为3～3.8％的氢氧化钠调节PH值至12.0，之后加入40公斤3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，升温至49℃反应20小时，其间保证PH值在11.0～12.0。上述交联醚化反应结束后用质量浓度为9％的盐酸调节PH值到6.0，先用旋流洗涤器进行洗涤，然后用刮刀式离心脱水机脱水至水分≤45％，再采用气流干燥器干燥，使水分达到≤14.0％，干燥后的淀粉用80～100目震动筛筛分，并按20～25公斤/袋进行包装，最终得到成品。
实施例2：
步骤同实施例1，不同点为：以木薯淀粉为原料，醚化反应过程的温度维持在46℃。
实施例3：
步骤同实施例1，不同点为：以马铃薯淀粉为原料，醚化反应过程的温度维持在47℃。
实施例4：
步骤同实施例1，不同点为：以马铃薯淀粉为原料，醚化反应过程的温度维持在47℃。
实施例5：
步骤同实施例1，不同点为：季铵盐采用2、3-环氧丙基三甲基氯化铵，醚化反应过程的温度维持在49℃。
实施例6：
步骤同实施例1，不同点为：以木薯淀粉和2、3-环氧丙基三甲基氯化铵为原料，反应PH值为11.5，醚化反应过程的温度维持在47℃。
应用实例：
我公司季铵型阳离子淀粉与国内同类产品的各种应用性能比较：
| 产品名称 | 增强效果 | 白水浓度 | 糊液透明度 | 纸张灰分 | 取代度 |
| 国内同类产品 | 较低 | 高 | 高 | 低 | 低 |
| 我公司产品 | 高 | 低 | 高 | 高 | 高 |
Claims (1)
1、一种季铵型阳离子淀粉的制备方法，其特征在于：该季铵型阳离子淀粉是在水介质中以淀粉、季铵盐、氢氧化钠为原料，经过调浆、碱化、醚化、中和、洗涤、干燥、过筛、包装八个步骤制备而成，其成品为白色粉末，在水溶液中加热50～66℃糊化为半透明的粘稠胶体，DS值为：0.01～0.05；
具体制备工艺步骤如下：
(1)、调浆：在反应釜内将淀粉及占淀粉质量比例5～25％的硫酸钠或氯化钠加水调制成20～23Be的淀粉乳，搅拌均匀；
(2)、碱化：在不断搅拌下向淀粉乳中加入质量浓度为3～4.5％的氢氧化钠调节PH值至11～12.5，碱化1～3小时；
(3)、醚化：按10～80公斤/吨原料淀粉加入季铵盐(按纯物质计)，升温至40～50℃、反应15～25小时，其间保证PH值在11.0～12.0之间；
(4)、中和：在上述醚化反应结束后以质量浓度为8～10％的盐酸调节PH值到6.0～7.0；
(5)、洗涤：用旋流洗涤器洗涤；
(6)、干燥：先用刮刀式离心脱水机脱水至水分≤45％，之后采用气流干燥器干燥，使水分达到≤14.0％；
(7)、筛分：采用80～100目震动筛筛分；
(8)、包装：按20～25公斤/袋进行包装，最终得到成品。
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