CN101759880A - 一种造纸用两性淀粉溶液的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种造纸用两性淀粉溶液的制备方法，属于造纸精细化学品领域。本发明所述的两性淀粉溶液适用于造纸湿部添加，具有对纸张增干强的作用。本发明以淀粉为基本原料，添加水，氢氧化钠，次氯酸钠或过硫酸钾，阳离子醚化剂，然后加热制备而成。制备方法是通过水溶液加热反应来完成。这种两性淀粉溶液具有浓度高，可用冷水稀释至任意浓度而不会发生老化的特点，解决了淀粉老化的技术难题。使用时无需进行加热糊化就可以进行湿部添加，作为造纸增干强剂能明显提高纸张的耐破指数、环压指数等干强度指标，在相同添加量的情况下比同类产品的效果要好。本发明的创新之处在于提出一种简单的生产两性淀粉溶液的工艺，生产时间不大于2小时，解决了两性淀粉老化凝沉的问题，所发明的两性淀粉溶液无需经过加热糊化步骤就可以在造纸湿部直接进行添加。

Description

一种造纸用两性淀粉溶液的制备方法

技术领域：

本发明涉及一种造纸用两性淀粉溶液的制备方法，属于造纸精细化学品领域。

背景技术：

淀粉是碳水化合物在绿色植物中的储藏形式，是一种重要的可再生和可生物降解的天然资源，在造纸工业和其他工业中有着十分重要的实际应用。以谷类和薯类作物为原料所生成的原淀粉在许多工业中得到了广泛的应用。随着造纸工业的发展，越来越要求淀粉产品具有特定的功能性，如更好的成膜性、冻融稳定性、冷水可溶性、耐剪切性、抗老化性、抗盐效应等等。淀粉分子具有很多的羟基，亲水性很强，但淀粉颗粒却不溶于水，即使充分糊化后得到的淀粉糊液也很快发生老化凝沉，这是因为淀粉羟基之间通过很强的氢键结合以及直链淀粉容易产生结晶的缘故。阳离子淀粉是目前造纸行业湿部添加的变性淀粉中应用最多的一种，它具有留着率高以及增强效果好的特点，但也存在不足之处，如当造纸白水电导率和阴离子垃圾浓度较高时使用效果变差，而且添加前需要进行加热糊化并在一定温度范围内进行保温，否则也容易发生老化分层而失效。两性淀粉弥补了阳离子淀粉的上述的一些不足之处，在造纸湿部有较大变化时仍具有良好的增强效果，而且糊化后的糊液即使在比较低的浓度也不容易发生老化。但两性淀粉在使用前需要加热糊化，生产时间较长(需要4小时以上)，在较高浓度下以溶液形式储存时容易发生凝胶化，使用不方便。因此，为了解决两性淀粉使用时需要糊化、简化两性淀粉生产工艺、在高浓度条件下应用两性淀粉这些问题，本发明提供了一种两性淀粉溶液的制备方法。该方法简单易行，先用强碱和氧化剂在加热条件下对淀粉进行糊化和阴离子化，然后加入阳离子醚化剂对淀粉进行阳离子化，最后得到两性淀粉溶液。

发明内容：

本发明提供的一种两性淀粉溶液的制备方法的制备步骤和条件如下：

在搅拌状态下把氢氧化钠、次氯酸钠或过硫酸钾溶解在水中，搅拌均匀，直到无固体状物存在，其中氢氧化钠的用量为0.5～6wt％，次氯酸钠按有效氯算用量为0.01～2wt％，过硫酸钾用量为0.01～2％；第二步，一边搅拌一边把淀粉加入上述溶液中，直到搅拌均匀，得到淀粉糊，淀粉用量为5～30wt％；第三步，加热糊化，加热温度为60～100℃，直到淀粉糊变透明；第四步，当上述淀粉糊液颜色变为微黄色时，加入0.1～2％的阳离子醚化剂，反应10～120分钟，即得到两性淀粉溶液，最后冷却，包装。

本发明提供的两性淀粉溶液可用冷水稀释至任意浓度而不会发生老化凝沉，使用时不必加热糊化，可以稀释后直接进行湿部添加，以溶液形式保存时，最高浓度可达30％。本发明的两性淀粉对纸张的耐破度和环压强度具有明显的增强作用。本发明的创新之处在于提出一种简单的生产两性淀粉溶液的工艺，生产时间少于2小时，解决了两性淀粉老化凝沉的问题，所发明的两性淀粉溶液无需经过加热糊化步骤就可以在造纸湿部直接进行添加。

具体实施方式：

下面通过实施例进一步说明本发明，但本发明并不局限于此。

实施例1：

在1000g水中加入10g氢氧化钠和50g次氯酸钠溶液(9％有效氯)，搅拌均匀直至无不溶物存在，边搅拌边加入200g木薯淀粉，搅拌均匀后得到淀粉乳，加热到95℃，保温糊化10分钟，然后加入20g 3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液(浓度为50wt％)，继续95℃保温反应60分钟，最后冷却即得两性淀粉溶液。

实施例2：

在1000g水中加入30g氢氧化钠和10g过硫酸钾，搅拌均匀直至无不溶物存在，边搅拌边加入150g马铃薯淀粉，搅拌均匀后得到淀粉乳，加热到80℃，保温糊化20分钟，然后加入20g 3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液(浓度为50wt％)，继续80℃保温反应30分钟，最后冷却即得两性淀粉溶液。

实施例3：

在1000g水中加入10g氢氧化钠和40g次氯酸钠溶液(9％有效氯)，搅拌均匀直至无不溶物存在，边搅拌边加入200g木薯淀粉，搅拌均匀后得到淀粉乳，加热到70℃，保温糊化30分钟，然后加入20g 3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液(浓度为50wt％)，继续70℃保温反应60分钟，最后冷却即得两性淀粉溶液。

实施例4：

在1000g水中加入12g氢氧化钠和30g次氯酸钠溶液(9％有效氯)，搅拌均匀直至无不溶物存在，边搅拌边加入250g玉米淀粉，搅拌均匀后得到淀粉乳，加热到95℃，保温糊化10分钟，然后加入25g 3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液(浓度为50wt％)，继续95℃保温反应60分钟，最后冷却即得两性淀粉溶液。

Claims (7)

1.一种以淀粉为基本原料，添加水，氢氧化钠，次氯酸钠或过硫酸钾，阳离子醚化剂而生产的两性淀粉溶液。

2.根据权利要求1所述的两性淀粉溶液，其中所述的淀粉为木薯淀粉，玉米淀粉或马铃薯淀粉。

3.根据权利要求1所述的两性淀粉溶液，其中所述的阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵或2，3-环氧丙基三甲基氯化铵。

4.根据权利要求1所述的两性淀粉溶液，其特征为：相对于两性淀粉溶液总重量的质量百分比，淀粉用量为5～30％，氢氧化钠用量为0.5～6％，次氯酸钠用量为0.01～2％有效氯或过硫酸钾用量为0.01～2％，阳离子醚化剂用量为0.01～3％，其余部分为水。

5.一种两性淀粉溶液的制备方法。其特征在于：第一步，把氢氧化钠、次氯酸钠或过硫酸钾溶解在水中，搅拌均匀，直到无固体状物存在；第二步，一边搅拌一边把淀粉加入上述溶液中，直到搅拌均匀，得到淀粉乳；第三步，加热糊化，直到淀粉糊变透明；第四步，当上述淀粉糊液颜色变为微黄色时，加入阳离子醚化剂，反应适当时间，即得到两性淀粉溶液。

6.根据权利要求5所述的两性淀粉溶液制备方法，其中所述的加热温度为60～100℃。

7.根据权利要求5所述的两性淀粉溶液制备方法，其中所述的加热时间为10～120分钟。