CN1039060A

CN1039060A - 糖用絮凝-阻垢剂的制备方法

Info

Publication number: CN1039060A
Application number: CN 89103028
Authority: CN
Inventors: 肖锦; 周北海; 吴早春; 谭晓红; 王斌
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 1989-05-02
Filing date: 1989-05-02
Publication date: 1990-01-24
Anticipated expiration: 2004-05-02
Also published as: CN1026899C

Abstract

本发明以华南地区资源丰富的含胶植物及少量淀粉为原料，通过碱化，醚化等反应，引入

等活性基团的化学改性方法，制取由多聚糖、纤维素、木质素和丹宁等物质的衍生物组成的糖用絮凝——阻垢剂。

由本法制得的药剂兼具絮凝澄清和蒸发罐阻垢双重功能，将原来分别添加两种药剂改为一次投加，不但节省了药剂本身的费用，而且有助于简化流程，降低能耗，从而提高了蔗汁净化、蒸发的经济效益。

Description

本发明属于一种天然高分子化学改性方法。

在US-902326、US-4207405公开了一种含羧基水溶性高聚物与亚磷酸反应制得的药剂，在JP59193855公开了一种聚季铵化合物以及美国的联邦记录资料（Federal Register）（1972年37（6）329～330）报导的糖用丙烯酸聚合物等。他们都意欲创造出某种新方法，获得兼具絮凝、阻垢功效的药剂。虽然上述药剂既可作为絮凝剂使用，又可作为阻垢剂使用，但是它们都是合成药剂，药剂的分子量较低（小于6万），而药剂法絮凝澄清与分散阻垢，对药剂有不同的分子量要求，即大分子量的阴离子型高聚物主要对蔗汁起絮凝澄清作用，而小分子量的阴离子型聚合物主要起阻垢作用。因此，上述合成药剂絮凝澄清效果仍然不理想，也不易做到一次投药实现絮凝与阻垢双重功效。目前尚未见商品絮凝-阻垢剂问世。

本发明通过对天然高分子中多种不同组分作用功能的研究，掌握蔗汁絮凝澄清与蒸发阻垢中药剂的协同效应和絮凝对阻垢的促进作用。在蔗汁处理过程中，只需一次加入以天然高分子物质为原料，经化学改性而成的糖用絮凝-阻垢剂，就能同时满足絮凝澄清和蒸发罐阻垢的要求。迄今为止，未见类似的成功报导，经国际联机检索中心检索《美国专利》（1950年～现在），《中国专利》（1985年～现在）和《世界专利》（1967年～现在）的数据库，未发现任何与本发明有关的文献记载（见广东省科技情报研究所的证明材料和上机打印件）。

本发明的目的在于提出一种制备兼具絮凝与阻垢双重功效的糖用化学药剂的新方法，采用该方法制备的药剂，只要在沉降罐前投加一次，即能满足絮凝澄清和蒸发罐阻垢这两个过程的需要，从而能够达到减少设备、简化流程、方便操作、节省药剂等目的。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：

以华南地区资源丰富的含胶植物及少量淀粉为主要原料，通过碱化、醚化等反应，引入-COO^-、

、-CONH₂等活性基团的化学改性方法，制得由多聚糖、纤维素、木质素和丹宁等物质的衍生物组成的糖用絮凝-阻垢剂。

其主要反应机理具如下反应式：

1.

3.

式中：〔R（OH）₃〕_n代表纤维素多聚糖等天然高分子糖用絮凝-阻垢剂主要组分的化学结构式为：

附图为糖用絮凝-阻垢剂的制备工艺流程示意图。其制备方法包括如下四个步骤：

1.一氯乙酰基磷酸的制备：

取一氯醋酸（ClCH₂COOH）48～68份（按重量计，以下同）加水溶解后滴加三氯化磷（PCl₃），三氯化磷的用量78～96份，滴定温度控制在35℃～37℃，反应完毕升至86℃～100℃，恒温30分钟，冷却至35℃，制得一氯乙酰基磷酸。

2.碱化反应：

称取含胶植物粉和淀粉100份（其中淀粉占3%～10%），加入工业酒精150份湿润，然后称烧碱80～90份用水溶解后加入上述物料中，充分搅拌并控温30℃～38℃，反应30分钟，所得产物备用。

3.醚化反应：

将上述步骤1所得的一氯乙酰基磷酸和步骤2制得的物料混合、充分搅拌并升温至60℃～72℃，进行醚化反应，反应90分钟，

4.熟化反应：

醚化反应后的物料加部分水解聚丙烯酰胺5～6份，另加汽凝水210～280份，继续搅拌，同时加入0.1～0.4份稳定剂-苯甲酸钠，熟化温度为40～45℃，熟化时间为4小时。

采用上述方法制得的糖用絮凝-阻垢剂为棕褐色胶状体，易溶于水，0.5%水溶液的相对粘度为7.0～7.4，PH值8.0～8.4，羧基取代度55%～65%，磷酸基的取代度15～45%分子量分布范围宽，大于150万的占约35%，分子量为5～100万占约40%，分子量5万以下的占约25%。

糖用絮凝-阻垢剂的制备方法将结合如下实施例作进一步详述：

1.一氯乙酰基膦酸的制备

称取一氯醋酸（ClCH₂COOH）6克，并加水5毫升将其溶解，然后滴加三氯化磷（PCl₃），用量为7.8克，约在7分钟内滴加完毕，滴定温度控制在35℃～37℃，反应有氯化氢（HCl）放出，用氢氧化钠（NaoH）溶液吸收，反应完毕升温至96℃～100℃，恒温30分钟，最后冷却至35℃，所得产物备用。

2.碱化反应

取香胶粉10克，加入浓度为30%的碱液24毫升，充分搅拌并控温在30～38℃，反应30分钟，得到的碱化香胶粉备用。

3.醚化反应

将步骤1所得的一氯乙酰基磷酸与步骤2所得的碱化香胶粉混合，充分搅拌并升温至60℃～72℃，进行醚化反应，反应时间为90分钟。

4.熟化稳定

醚化反应后所得的物料加入水解聚丙烯酰胺0.8克，另加汽凝水210～280毫升，继续搅拌，并加入0.1克稳定剂-苯甲酸钠，在40～45℃温度下搅拌熟化4小时，即得糖用絮凝-阻垢剂。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.本发明采用天然高分子化学改性的方法制备糖用絮凝-阻垢剂，充分开发利用了天然含胶植物中各个不同组分，制备过程毋需进行分离、提纯等复杂工序，从而设备投资少、流程简单、操作方便，药剂相对成本低廉。

2.本法根据絮凝和阻垢不同功能的要求，对原料中不同分子量的各组分同时进行醚化接枝反应，引入-Coo^-、

、-CONH₂等活性基团，使产品分子量大小适当，活性基团比例恰当，以致大分子量的含羧基和酸磷基的组分对蔗汁澄清特别有效，而小分子量的含酸基和

基团组分对分散阻垢有良好效果。

3.由本法制得的兼具絮凝澄清和分散阻垢的化学改性药剂，只需在沉降前一次投加，即可满足絮凝澄清和蒸发罐阻垢这两个对蔗汁处理过程的需要。

投加蔗汁量3PPm的糖用絮凝-阻垢剂，按常规方法搅拌混合、絮凝，静置30分钟，上清汁的残余浊度平均为1.1，比空白试验的降低78%，清汁中钙镁盐的去除率比空白试验平均提高33%，这一结果达到市售糖用絮凝剂PHP-Ⅲ和CGP-A的应用效果。利用动态污垢监测仪测定糖汁加热管上结垢的输出电压，换算成垢阻，计算阻垢率，当投加3PPm糖用絮凝-阻垢剂后，平均阻垢率达72%，结垢物发生晶格畸变，说明其有良好的分散阻垢作用，检测结果重复性良好。

4.在实际应用中，采用本法制备的糖用絮凝-阻垢剂，将由原来的分别添加两种药剂改为一次投加，不但节省了药剂本身的费用，而且有助于简化流程、降低能耗（蒸发罐结垢将严重影响能耗增大），从而提高了蔗汁净化、蒸发的经济效益。

Claims

一种糖用絮凝-阻垢剂的制备方法，该药剂的主要组分的化学结构式为：

其特征在于采用天然高分子化学改性的方法，其制备方法包括如下四个步骤：

①一氯乙酰基磷酸的制备

取一氯醋酸(ClCH₂COOH)48～68份(按重量计，以下同)加水溶解后滴加三氯化磷(PCl₃)，三氯化磷的用量78～96份，滴定温度控制在35℃～37℃，反应完毕升温至86℃～100℃，恒温30分钟，冷却至35℃，制得一氯乙酰基磷酸，

②碱化反应

称取含胶植物粉和淀粉100份(其中淀粉占3%～10%)加入工业酒精150份湿润，然后称取烧碱80～90份用水溶解后加入上述物料中，充分搅拌并控温30℃～38℃，反应30分钟，所得产物备用，

③醚化反应

将步骤1所得的一氯乙酰基磷酸和步骤2制得的物料混合，充分搅拌并升温至60℃～72℃，进行醚化反应，反应90分钟，

④熟化反应

醚化反应后的物料，加部分水解聚丙烯酰胺5～8份，另加汽凝水210～280份，继续搅拌，同时加入0.1～0.4份稳定剂--苯甲酸钠，熟化温度为40℃～45℃，熟化时间为4小时。