CN103059148A - 机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法 - Google Patents

机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103059148A
CN103059148A CN2012105373593A CN201210537359A CN103059148A CN 103059148 A CN103059148 A CN 103059148A CN 2012105373593 A CN2012105373593 A CN 2012105373593A CN 201210537359 A CN201210537359 A CN 201210537359A CN 103059148 A CN103059148 A CN 103059148A
Authority
CN
China
Prior art keywords
starch
ball
mechanical activation
solid state
acetate starch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012105373593A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103059148B (zh
Inventor
陈渊
朱其虎
杨家添
梁露锋
朱万仁
玉琼广
韦庆敏
甘振登
何军
陈江枫
梁著棋
曾成伟
黄晓英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GUANGXI STATE FARMS MINGYANG BIOCHEMICAL GROUP Inc
Yulin Normal University
Original Assignee
GUANGXI STATE FARMS MINGYANG BIOCHEMICAL GROUP Inc
Yulin Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GUANGXI STATE FARMS MINGYANG BIOCHEMICAL GROUP Inc, Yulin Normal University filed Critical GUANGXI STATE FARMS MINGYANG BIOCHEMICAL GROUP Inc
Priority to CN201210537359.3A priority Critical patent/CN103059148B/zh
Publication of CN103059148A publication Critical patent/CN103059148A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103059148B publication Critical patent/CN103059148B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

本发明公开了一种机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法，包括：a.将相当于淀粉质量40～80％的醋酸酐与淀粉混合，再加入相当于淀粉质量1.0～4.0％的固体氢氧化钠，搅拌均匀后密封放置12～36小时；b.将a步骤得到的混合物装入自制的搅拌球磨机，加入球料体积比为(6～12)∶1的球磨介质，球磨介质的直径为4～8mm，在40～80℃下搅拌反应40～80分钟，搅拌浆转速为200～500转/分钟；c.将产品与磨球介质分开，用体积分数60～90％的乙醇洗涤至pH值6.0～7.0，真空抽滤后在30～60℃下烘干，再粉碎至100～120目。本发明可以制备高取代度醋酸酯淀粉，并且工艺简单、环保。

Description

机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法
技术领域
本发明涉及一种机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法。
背景技术
醋酸酯淀粉是变性淀粉的一个重要类型，又称乙酰化淀粉，是淀粉大分子中的羟基在一定条件直接与醋酸反应或间接与醋酸衍生物反应得到的一种淀粉衍生物，至今已有一百多年的历史。根据淀粉分子的每个葡萄糖基中所引入的酯基平均数的不同，乙酰化淀粉有高、中、低取代度之分。取代度为2～3的为高取代度醋酸酯淀粉，范围在0.3～1的为中等取代度醋酸酯淀粉；而低酯化淀粉是取代度从0.01～0.2的低取代度衍生物。低取代度的醋酸酯淀粉广泛应用于食品、纺织、造纸等行业，高取代度醋酸酯淀粉作为一种生物可降解材料应用在环保领域。
目前，纺织上浆工业主要使用PVA和聚酯浆料。这些材料的来源有限，环境污染大，成本高。醋酸酯淀粉糊化温度较低，成膜性好，其中的醋酸酯基团对纤维有良好的渗透作用，可增加纱线的强度，提高纱线的耐磨性，且其重湿性好，浆液不易凝胶，易于退浆，在纺织工业上有较好的应用，是较理想的上浆材料，有望替代来源少、成本高的PVA和聚酯浆料。
通常采用湿法和干法工艺制备醋酸酯淀粉。湿法制备醋酸酯淀粉主要有水相湿法和溶剂相法，其中水相法具有反应时间长，后处理困难，需要大量水洗涤和干燥，且后处理时会有大量未反应的试剂与淀粉流失，不仅降低反应效率，而且造成严重的废水污染问题。同时，现有工艺生产的醋酸酯淀粉的取代度很低，通常在0.05～0.07之间，严重影响醋酸酯淀粉的应用。溶剂相法可以制备较高取代度的醋酸酯淀粉，但由于成本高而未能形成大规模的工业化生产。专利CN101376678B提供了一种溶剂法制备醋酸酯淀粉的方法，虽然所用的溶剂可回收，降低了成本，取代度在0.10～0.13之间，但其生产过程复杂，不利于工业化生产。干法生产变性淀粉是淀粉在含少量水(通常加20％左右)的情况下，将化学试剂与催化剂的混合溶液喷到干淀粉上，充分混合后，在60℃～90℃下反应1～3h。干法生产变性淀粉具有工艺简单、反应效率高、能耗低、环境污染小等。与湿法相比，干法生产变性淀粉的工艺变化较大。传统的干法(半干法)生产流程为原淀粉与化学试剂充分混合后含水40％左右，再进行预干燥，将体系含水量降20％以下，然后进入反应器，在130～180℃下反应1～4h。反应结束后，物料的含水量通常在1～3％，需对其进行加湿后才能成为商品变性淀粉。这种工艺由于淀粉与化学试剂混合时含水量相对较高，有利于化学试剂在淀粉中的充分扩散，提高了均匀混合。但都还存在着反应均匀性差、合成温度较高、产品取代度在0.1以下等缺点。微波法是利用高频对极性介质进行作用，带电粒子的转动或移动速度很快，可促进单体或反应液快速升温，且加热均匀，避免了传统加热方式加热速度慢、受热不均匀等缺点。此法虽然反应时间短，但在制备过程中，随温度升高，淀粉表层水分散失速度高于淀粉内层水分散失速度。同时微波反应测温装置只能测定反应淀粉表层的温度，导致内层升温速度高于表层升温速度，反应淀粉内部因温度过高而糊化，产品取代度低、不易控制，只能存在于实验室小规模制备。
发明内容
本发明的目的是提供一种机械活化固相反应制备高取代度醋酸酯淀粉的制备方法。
为达到上述目的，本发明包括以下步骤：
a.将相当于淀粉质量40～80％的醋酸酐与淀粉混合，再加入相当于淀粉质量1.0～4.0％的固体氢氧化钠，搅拌均匀后密封放置12～36小时；
b.将a步骤得到的混合物装入自制的搅拌球磨机，加入球料体积比为(6～12)∶1的球磨介质，球磨介质的直径为4～8mm，在40～80℃下搅拌反应40～80分钟，搅拌浆转速为200～500转/分钟；
c.将产品与磨球介质分开，用体积分数60～90％的乙醇洗涤至pH值6.0～7.0，真空抽滤后在30～60℃下烘干，再粉碎至100～120目。
作为本发明的改进，所述a步骤的醋酸酐用量为淀粉质量的50％。
优选地，所述a步骤的氢氧化钠用量为淀粉质量的3.0％。
优选地，所述a步骤中密封放置24小时。
所述b步骤的球磨介质为氧化锆球或者氧化铝陶瓷球。
优选地，所述b步骤中球料体积比为10∶1。
优选地，所述b步骤中球磨介质的直径为6mm。
优选地，所述b步骤中的搅拌反应温度为60℃。
优选地，所述b步骤中的搅拌反应时间为50分钟。
优选地，所述b步骤中的搅拌浆转速为380转/分钟。
由于本发明用搅拌球磨机作为固相反应器，通过边机械活化边干法反应的方法制备醋酸酯淀粉，使预处理与反应同时进行，不仅破坏了淀粉的晶体结构，增加了淀粉的无定形区，提高了淀粉的反应活性，而且使处理过程产生的活性基团都能参与反应，可以在温和的条件下合成的醋酸酯淀粉。通过一系列的工艺方法及对控制参数的优化，不仅可以使制得的醋酸酯淀粉的取代度达到0.18～0.26，高于现有技术的0.1～0.13，提高了后续纺织品上浆的质量和水平，并且可以简化操作过程，降低生产成本，工艺简单且环保。
具体实施方式
实施例1
量取20mL的醋酸酐与50g淀粉混合，再加入1.25g的固体氢氧化钠，搅拌均匀后密封放置24小时；
将上步所得到的混合物装入自制的搅拌球磨机，加入300mL的氧化锆作为球磨介质，球磨介质的直径为6mm，在50℃下搅拌反应50分钟，搅拌浆转速为300转/分钟；
将产品与磨球介质分开，用体积分70％的乙醇洗涤至pH值6.0～7.0，真空抽滤后在50℃下烘干，再粉碎至120目。
所得的醋酸酯淀粉的取代度为0.18。
实施例2
量取25mL的醋酸酐与50g淀粉混合，再加入1.5g的固体氢氧化钠，搅拌均匀后密封放置24小时；
将上步所得到的混合物装入自制的搅拌球磨机，加入500mL的氧化锆作为球磨介质，球磨介质的直径为6mm，在60℃下搅拌反应50分钟，搅拌浆转速为380转/分钟；
将产品与磨球介质分开，用体积分80％的乙醇洗涤至pH值6.0～7.0，真空抽滤后在50℃下烘干，再粉碎至120目。
所得的醋酸酯淀粉的取代度为0.26。
实施例3
量取30mL的醋酸酐与50g淀粉混合，再加入2.0g的固体氢氧化钠，搅拌均匀后密封放置36小时；
将上步所得到的混合物装入自制的搅拌球磨机，加入500mL的氧化锆作为球磨介质，球磨介质的直径为6mm，在50℃下搅拌反应60分钟，搅拌浆转速为500转/分钟；
将产品与磨球介质分开，用体积分80％的乙醇洗涤至pH值6.0～7.0，真空抽滤后在50℃下烘干，再粉碎至120目。
所得的醋酸酯淀粉的取代度为0.23。
实施例4
量取35mL的醋酸酐与50g淀粉混合，再加入1.5g的固体氢氧化钠，搅拌均匀后密封放置24小时；
将上步所得到的混合物装入自制的搅拌球磨机，加入600mL的氧化锆作为球磨介质，球磨介质的直径为6mm，在70℃下搅拌反应70分钟，搅拌浆转速为380转/分钟；
将产品与磨球介质分开，用体积分80％的乙醇洗涤至pH值6.0～7.0，真空抽滤后在50℃下烘干，再粉碎至120目。
所得的醋酸酯淀粉的取代度为0.21。
实施例5
量取40mL的醋酸酐与50g淀粉混合，再加入1.5g的固体氢氧化钠，搅拌均匀后密封放置24小时；
将上步所得到的混合物装入自制的搅拌球磨机，加入400mL的氧化锆作为球磨介质，球磨介质的直径为6mm，在60℃下搅拌反应60分钟，搅拌浆转速为400转/分钟；
将产品与磨球介质分开，用体积分80％的乙醇洗涤至pH值6.0～7.0，真空抽滤后在50℃下烘干，再粉碎至120目。
所得的醋酸酯淀粉的取代度为0.19。

Claims (10)

1.一种机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法，其特征是，包括：
a.将相当于淀粉质量40～80％的醋酸酐与淀粉混合，再加入相当于淀粉质量1.0～4.0％的固体氢氧化钠，搅拌均匀后密封放置12～36小时；
b.将a步骤得到的混合物装入自制的搅拌球磨机，加入球料体积比为(6～12)∶1的球磨介质，球磨介质的直径为4～8mm，在40～80℃下搅拌反应40～80分钟，搅拌浆转速为200～500转/分钟；
c.将产品与磨球介质分开，用体积分数60～90％的乙醇洗涤至pH值6.0～7.0，真空抽滤后在30～60℃下烘于，再粉碎至100～120目。
2.根据权利要求1的机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法，其特征是，所述a步骤的醋酸酐用量为淀粉质量的50％。
3.根据权利要求1的机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法，其特征是，所述a步骤的氢氧化钠用量为淀粉质量的3.0％。
4.根据权利要求1的机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法，其特征是，所述a步骤中密封放置24小时。
5.根据权利要求1的机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法，其特征是，所述b步骤的球磨介质为氧化锆球或者氧化铝陶瓷球。
6.根据权利要求1的机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法，其特征是，所述b步骤中球料体积比为10∶1。
7.根据权利要求1的机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法，其特征是，所述b步骤中球磨介质的直径为6mm。
8.根据权利要求1的机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法，其特征是，所述b步骤中的搅拌反应温度为60℃。
9.根据权利要求1的机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法，其特征是，所述b步骤中的搅拌反应时间为50分钟。
10.根据权利要求1的机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法，其特征是，所述b步骤中的搅拌浆转速为380转/分钟。
CN201210537359.3A 2012-12-13 2012-12-13 机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法 Expired - Fee Related CN103059148B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210537359.3A CN103059148B (zh) 2012-12-13 2012-12-13 机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210537359.3A CN103059148B (zh) 2012-12-13 2012-12-13 机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103059148A true CN103059148A (zh) 2013-04-24
CN103059148B CN103059148B (zh) 2016-01-20

Family

ID=48102069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210537359.3A Expired - Fee Related CN103059148B (zh) 2012-12-13 2012-12-13 机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103059148B (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104157870A (zh) * 2014-08-13 2014-11-19 青岛乾运高科新材料股份有限公司 一种两步高能球磨制备富锂锰酸锂固溶体正极材料的方法
CN105884915A (zh) * 2016-06-25 2016-08-24 张莘蔓 一种新型环保变性淀粉的制备方法
CN108285497A (zh) * 2017-12-26 2018-07-17 吉林中粮生化有限公司 一种醋酸酯淀粉的制备方法
CN108948218A (zh) * 2018-06-19 2018-12-07 钦州学院 一种有限溶剂法制备醋酸酯淀粉的方法
CN109535755A (zh) * 2017-09-21 2019-03-29 广西南宁桂尔创环保科技有限公司 一种利用木薯淀粉和甘蔗秸秆制备环保餐具的方法
CN109535754A (zh) * 2017-09-21 2019-03-29 广西南宁桂尔创环保科技有限公司 一种利用马铃薯淀粉和玉米秸秆制备环保餐具的方法
CN109535753A (zh) * 2017-09-21 2019-03-29 广西南宁桂尔创环保科技有限公司 一种利用玉米淀粉和小麦秸秆制备环保餐具的方法
CN110903405A (zh) * 2019-12-03 2020-03-24 安徽山河药用辅料股份有限公司 一种完全预胶化淀粉的制备方法
CN111471136A (zh) * 2020-06-01 2020-07-31 玉林师范学院 一种淀粉抑尘剂及其制备方法
CN111560234A (zh) * 2020-06-01 2020-08-21 玉林师范学院 一种可见光催化降解抑尘剂及其制备方法
CN115611989A (zh) * 2022-10-09 2023-01-17 武汉理工大学 机械活化淀粉衍生物抑制剂的优化制备方法及应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008035975A2 (en) * 2006-09-22 2008-03-27 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Paint additive
CN102816250A (zh) * 2012-09-17 2012-12-12 江南大学 一种高取代度醋酸酯变性淀粉的制备工艺

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008035975A2 (en) * 2006-09-22 2008-03-27 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Paint additive
CN102816250A (zh) * 2012-09-17 2012-12-12 江南大学 一种高取代度醋酸酯变性淀粉的制备工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
胡华宇等: ""机械活化固相法制备月桂酸淀粉酯的工艺研究"", 《江苏农业科学》, vol. 40, no. 10, 25 October 2012 (2012-10-25) *
陈渊等: ""机械活化醋酸酯淀粉的制备及其生物降解塑料膜性能"", 《农业工程学报》, vol. 27, no. 5, 31 May 2011 (2011-05-31) *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104157870A (zh) * 2014-08-13 2014-11-19 青岛乾运高科新材料股份有限公司 一种两步高能球磨制备富锂锰酸锂固溶体正极材料的方法
CN105884915A (zh) * 2016-06-25 2016-08-24 张莘蔓 一种新型环保变性淀粉的制备方法
CN109535753A (zh) * 2017-09-21 2019-03-29 广西南宁桂尔创环保科技有限公司 一种利用玉米淀粉和小麦秸秆制备环保餐具的方法
CN109535755A (zh) * 2017-09-21 2019-03-29 广西南宁桂尔创环保科技有限公司 一种利用木薯淀粉和甘蔗秸秆制备环保餐具的方法
CN109535754A (zh) * 2017-09-21 2019-03-29 广西南宁桂尔创环保科技有限公司 一种利用马铃薯淀粉和玉米秸秆制备环保餐具的方法
CN108285497A (zh) * 2017-12-26 2018-07-17 吉林中粮生化有限公司 一种醋酸酯淀粉的制备方法
CN108948218A (zh) * 2018-06-19 2018-12-07 钦州学院 一种有限溶剂法制备醋酸酯淀粉的方法
CN108948218B (zh) * 2018-06-19 2020-08-04 钦州学院 一种有限溶剂法制备醋酸酯淀粉的方法
CN110903405A (zh) * 2019-12-03 2020-03-24 安徽山河药用辅料股份有限公司 一种完全预胶化淀粉的制备方法
CN111471136A (zh) * 2020-06-01 2020-07-31 玉林师范学院 一种淀粉抑尘剂及其制备方法
CN111560234A (zh) * 2020-06-01 2020-08-21 玉林师范学院 一种可见光催化降解抑尘剂及其制备方法
CN111471136B (zh) * 2020-06-01 2022-08-30 玉林师范学院 一种淀粉抑尘剂及其制备方法
CN115611989A (zh) * 2022-10-09 2023-01-17 武汉理工大学 机械活化淀粉衍生物抑制剂的优化制备方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN103059148B (zh) 2016-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103059148B (zh) 机械活化固相反应制备醋酸酯淀粉的方法
Roselli et al. Ionic liquid extraction method for upgrading eucalyptus kraft pulp to high purity dissolving pulp
Zdanowicz et al. Ionic liquids as starch plasticizers or solvents
CN104774272B (zh) 一种制备低取代度醋酸酯淀粉浆料的方法
CN102995475A (zh) 一种甘蔗渣纤维素的提取方法
CN101200393A (zh) 一种用于生产包膜肥料的膜材料及其制备工艺
CN102399841B (zh) 一种淀粉醋酸酯的合成方法
CN110256698B (zh) 一种纤维素溶剂及其制备方法和用途
CN109487546A (zh) 一种高效环保的阳离子纳纤化纤维素制备方法
CN101190948A (zh) 超低粘度羟乙基纤维素的液相合成工艺
CN103936930A (zh) 蔗髓薄壁细胞网状季铵盐阳离子纤维素的制备方法
CN104059232A (zh) 一种木质素磺酸盐乙酰化改性方法
CN101298483B (zh) 一种使半纤维素酰化改性的方法及改性半纤维素
Shi et al. Preparation and characterization of carboxymethyl starch under ultrasound‐microwave synergistic interaction
CN103088086A (zh) 生物酶预处理强化变性淀粉改性的方法
CN103030700A (zh) 一种复合改性淀粉及其制备方法和应用
CN102936290B (zh) 一种乙酰化玉米淀粉及其制备方法
CN102212142B (zh) 一种三重变性淀粉的干法制备工艺
CN103290503B (zh) 纤维素的化学改性及连续式低温溶解纺丝工艺和设备
CN101871020A (zh) 离子液可控水解木质纤维原料获取木糖、葡萄糖及木质素的方法
CN101357994A (zh) 高取代度羧甲基木粉及其生产方法
CN115260319A (zh) 一种熔盐水合物中纤维素衍生化制备羧甲基纤维素的方法
CN101597336A (zh) 纤维素氨基甲酸酯的微波合成方法
CN101736585A (zh) 一种淀粉基纺织浆料的制备方法
CN104226131A (zh) 一种溶解淀粉方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
DD01 Delivery of document by public notice
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Patent of Guangxi Nongken Mingyang biochemical Group Co.,Ltd. The person in charge

Document name: payment instructions

DD01 Delivery of document by public notice
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Patent of Guangxi Nongken Mingyang biochemical Group Co.,Ltd. The person in charge

Document name: Patent termination notice

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160120