CN103772517B - 一种生成氧化淀粉浆料浆液的方法 - Google Patents

一种生成氧化淀粉浆料浆液的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种生成氧化淀粉浆料浆液的方法，按以下步骤进行：选取淀粉配以适量的水，将两者在调浆桶内搅拌均匀。而后在搅拌的情况下加入质量为淀粉干基质量的1‰～1.5‰的过硫酸铵，然后以过硫酸铵/亚硫酸氢钠质量比为1：0.6来称取相应亚硫酸钠的质量，加入上述混合液中。对混合溶液进行加热至淀粉完全糊化，所得浆液即为氧化淀粉浆料浆液。本发明方法制得的氧化淀粉浆料浆液，工艺简单可靠，浆液粘度以及热粘度稳定性符合上浆要求，成本低，无环境污染。

Description

一种生成氧化淀粉浆料浆液的方法
技术领域
本发明属于高分子材料制备技术领域，涉及一种变性淀粉浆料浆液的制备方法，具体涉及一种生成氧化淀粉浆料浆液的方法。
背景技术
氧化淀粉浆料的制备是通过将淀粉与氧化剂进行反应，将淀粉甙键打断使得淀粉粘度降低，制得氧化淀粉，然后将氧化淀粉投入到调浆桶中与水一起加热糊化，生成浆液。氧化淀粉浆料常常作为纺织工业的上浆剂以及造纸工业的施胶剂得以应用。目前常用以次氯酸钠为氧化剂的湿法氧化制备工艺，操作不便，反应时间长，能耗大，环境污染严重。
发明内容
本发明的目的是提供一种生成氧化淀粉浆料浆液的方法，所制得的氧化淀粉浆料浆液粘度和热粘度稳定性均符合上浆要求，制备工艺简单方便可靠，能耗低无环境污染。
本发明所采用的技术方案是，一种生成氧化淀粉浆料浆液的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1：称取淀粉和水，在搅拌的条件下将淀粉加入水中，搅拌均匀；
步骤2：称取过硫酸铵，并在搅拌条件下加入到步骤1得到的混合液中；
步骤3：称取亚硫酸氢钠，并在搅拌条件下加入到步骤2得到的混合液中；
步骤4：将步骤3得到的混合液搅拌均匀，加热至淀粉完全糊化，保温，得到氧化淀粉浆料浆液。
本发明的特点还在于，
其中的步骤1中淀粉和水的质量比为1：13～13.5。
其中的淀粉选用玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉或小麦淀粉中的一种。
其中的过硫酸铵的质量为淀粉的1‰～1.5‰。
其中的过硫酸铵与亚硫酸氢钠的质量比为1：0.6。
其中的步骤4中的加热温度为95-100℃，保温时间为20min。
本发明的有益效果是，本发明方法采用氧化-还原引发体系对淀粉进行作用，在加热条件下引发过硫酸铵、亚硫酸氢钠和淀粉形成氧化淀粉浆料。相比于其他干法制备氧化淀粉的工艺而言，本发明方法由于使用氧化还原体系避免了氧化剂持续作用使得粘度一直降低而无法稳定的问题，相比较于传统的湿法氧化淀粉制备工艺而言则更加环保。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明生成氧化淀粉浆料浆液的方法，采用氧化还原催化体系在调浆桶中对淀粉进行作用，制得氧化淀粉，经加热糊化后生成氧化淀粉浆液。该方法具体按以下步骤进行：
步骤1：按质量比1：13～13.5，分别称取淀粉和水，在搅拌的情况下将淀粉加入水中，搅拌均匀；
淀粉选用玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉或小麦淀粉中的任意一种。
步骤2：按照步骤1所取淀粉干基质量的1‰～1.5‰取过硫酸铵，并在搅拌条件下加入步骤1所制得的混合液中；
步骤3：根据步骤2所取过硫酸铵的质量，按照质量比1：0.6称取亚硫酸氢钠，并在搅拌条件下加入混合液中；
步骤4：将上述混合液搅拌均匀，并对其进行加热至温度为95-100℃，保温20min，即得到氧化淀粉浆料浆液。
本发明采用过硫酸铵和亚硫酸氢钠形成氧化-还原催化体系，该催化体系对淀粉作用机理如下：
氧化还原催化体系对淀粉进行作用，反应过程如下：
氧化还原体系：
(NH4)2S2O8/NaHSO3
氧化剂引发剂分解：
S2O4 -2→2SO4 -·
氧化-还原催化体系分解：
S2O8 -2+HSO3 -→SO4 -·+SO4 -2+HSO3·
反应释放出的SO4 -.和HSO3.作为﹝O﹞活性氧原子使得淀粉分子中的甙键断裂，达到淀粉粘度降低的作用，同时对淀粉伯醇羟基进行作用，将其氧化成为羧基，具体反应如下：
反应中氧化剂与还原剂按一定比例加入，因此可以终结﹝O﹞对淀粉的氧化作用，达到最终稳定粘度的效果。
实施例1
按照质量比1：13.5，分别取玉米淀粉和水，在搅拌的情况下将玉米淀粉加入水中；以所称取淀粉质量的1‰取过硫酸铵，在搅拌的情况下加入玉米淀粉和水中，同时按质量比1：0.6称取亚硫酸氢钠亦加入其中。在搅拌速度不变的情况下，对混合液进行加热到温度为95-100℃，保温20min，即得到氧化淀粉浆液。该氧化淀粉浆料在质量浓度为6%，温度为95℃时，糊化浆液的粘度为12.2cp，热粘度稳定性≧85%。
实施例2
按照质量比1：13，分别取玉米淀粉和水，在搅拌的情况下将玉米淀粉加入水中；以所称取淀粉质量的1.2‰取过硫酸铵，在搅拌的情况下加入玉米淀粉和水中，同时按质量比1：0.6称取亚硫酸氢钠亦加入其中。在搅拌速度不变的情况下，对混合液进行加热到温度为95-100℃，保温20min，即得到氧化淀粉浆液。该氧化淀粉浆料在质量浓度为6%，温度为95℃时，糊化浆液的粘度为11.5cp，热粘度稳定性≧90%。
实施例3
按照质量比1：13，分别取玉米淀粉和水，在搅拌的情况下将玉米淀粉加入水中；以所称取淀粉质量的1.5‰取过硫酸铵，在搅拌的情况下加入玉米淀粉和水中，同时按质量比1：0.6称取亚硫酸氢钠亦加入其中。在搅拌速度不变的情况下，对混合液进行加热到温度为95-100℃，保温20min，即得到氧化淀粉浆液。该氧化淀粉浆料在质量浓度为6%，温度为95℃时，糊化浆液的粘度为10.8cp，热粘度稳定性≧90%。
本发明采用氧化-还原引发体系，有效改善了原淀粉粘度高，热粘度稳定性差的缺点，该制备方法简单可靠，能耗低、成本低、无环境污染。

Claims (4)

1.一种生成氧化淀粉浆料浆液的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1：称取淀粉和水，在搅拌的条件下将淀粉加入水中，搅拌均匀；
步骤2：称取过硫酸铵，并在搅拌条件下加入到步骤1得到的混合液中；
步骤3：称取亚硫酸氢钠，并在搅拌条件下加入到步骤2得到的混合液中；
步骤4：将步骤3得到的混合液搅拌均匀，加热至淀粉完全糊化，保温，得到氧化淀粉浆料浆液；
所述的过硫酸铵的质量为淀粉的1‰～1.5‰；
所述的过硫酸铵与亚硫酸氢钠的质量比为1：0.6。
2.根据权利要求1所述的生成氧化淀粉浆料浆液的方法，其特征在于，所述的步骤1中淀粉和水的质量比为1：13～13.5。
3.根据权利要求1或2所述的生成氧化淀粉浆料浆液的方法，其特征在于，所述的淀粉选用玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉或小麦淀粉中的一种。
4.根据权利要求1所述的生成氧化淀粉浆料浆液的方法，其特征在于，所述的步骤4中的加热温度为95-100℃，保温时间为20min。
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