CN106167529A - 一种改性羟丙基淀粉醚的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于变性淀粉生产领域，涉及羟丙基淀粉醚的制备方法，特别是一种改性羟丙基淀粉醚的制备方法。本发明的改性羟丙基淀粉醚的制备方法，包括下述的步骤：碱化、一次醚化、二次醚化、回收、干燥。采用本发明的方法制备得到的改性羟丙基淀粉醚技术指标为：羟丙氧基含量在20‑30％、水分≤10％、灰分≤20％、pH值为9‑10、取代度0.5‑0.8%、2%水溶液透光率（3cm比色皿）20‑35%、粘度为5％水溶液20℃时用Brookfield粘度计检测8000‑12000mPa??s。
Description
技术领域
本发明属于变性淀粉生产领域，涉及羟丙基淀粉醚的制备方法，特别是一种改性羟丙基淀粉醚的制备方法。
背景技术
羟丙基淀粉醚属醚类淀粉，是一种非离子高分子型化合物，应用在食品、造纸、建筑、医药、日用化工等领域，国内现有羟丙基淀粉醚远远达不到进口产品的应用性能。
现有工艺中仅仅采用一种醚化剂环氧丙烷与淀粉反应生成羟丙基基团，CN103509127A公布了一种低浴比高取代羟基淀粉醚淤浆法生产工艺，其特征是，以木薯淀粉、乙醇、环氧丙烷、氢氧化钠为原料，经过碱化、醚化、回收、干燥、过筛、混合、包装所得到。具体的步骤是：
碱化：向卧式犁刀反应釜中加入400千克木薯淀粉，2000-2800千克乙醇、120-200千克环氧丙烷，在20-26℃，搅拌0.2-0.6小时；
醚化Ⅰ：在25-30℃，反应1-2小时；
醚化Ⅱ：升温45-50℃，反应1-2小时；
醚化Ⅲ：升温65-70℃，反应1-2小时；
醚化Ⅳ：升温75-85℃，反应0.5-1小时；
回收：保持卧式犁刀反应釜温度80℃以上，采用冷凝冷却回收系统回收乙醇；
干燥：回收结束后，将物料送至流化床，进行物料干燥；
粉碎：干燥后的物料送至粉碎机，将物料粉碎；
过筛：粉碎的物料进入筛分机，进行80目过筛；
混合：将过筛后的物料进至均化料仓，对物料进行均匀混合；
包装：混合完毕后，将物料送至包装料仓，进行产品包装。
该方法中，采用的醚化剂为环氧丙烷，经过四个阶段的醚化，25℃下检测5％水溶液粘度为4000-8000mPas。其粘度仍然不太高。而且上述的方法其醚化的阶段多，较复杂，而且醚化的时间较长。因此需要对上述的工艺进行改进，设计一种工艺步骤更简便的且醚化时间相对较短的、粘度高的羟丙基淀粉醚的生产方法。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种具有较高粘度的改性羟丙基淀粉醚的制备方法。
本发明改性羟丙基淀粉醚的制备方法，包括下述的步骤：
碱化、一次醚化、二次醚化、回收、干燥。
更具体的，本发明的一种改性羟丙基淀粉醚的制备方法，包括下述的步骤：
碱化：将80-120份的淀粉、10-30份的碱液、10-20份的纯化水、50-100份的有机溶剂、10-50份的醚化剂A和10-50份的醚化剂B加入反应釜中，在20-26℃下碱化60-120分钟，以上所述的份均为重量份数；
一次醚化：分为阶段Ⅰ醚化和阶段Ⅱ醚化；
所述的阶段Ⅰ醚化具体为：将碱化后的物料升温至40-45℃，醚化60-90分钟；
再进行阶段Ⅱ醚化，具体为：再将经阶段Ⅰ醚化后的物料升温至55-60℃，醚化60-90分钟；
二次醚化：将经阶段Ⅱ醚化后的物料升温至75-80℃，醚化90-120分钟；
回收：开启真空泵，回收60-120分钟，得改性羟丙基淀粉醚。
优选的，本发明的方法还包括下述的步骤：
干燥：将回收后的物料送至干燥机，干燥至物料含水量至10%以下；
粉碎包装：将干燥后的物料送至微粉机，进行粉碎至60-100目过筛率99%以上，经检验合格后包装,即得改性羟丙基淀粉醚。
优选的，上述的淀粉为木薯淀粉或马铃薯淀粉。
上述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠或碳酸钠中的至少一种。
上述的有溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或两种。
上述的醚化剂A是环氧丙烷，醚化剂B是氯乙酸。
上述的碱化步骤中，将100份的淀粉、20份的碱液、15份的纯化水、80份的有机溶剂、25份的醚化剂A和25份的醚化剂B加入反应釜中，在24℃下碱化80分钟，以上所述的份均为重量份数。
本发明的创新之处是，在传统工艺的基础上又加入了一种醚化剂，也就是醚化剂B(氯乙酸)，与淀粉反应生成羧甲基基团，以提高产品的粘度指标，羟丙基淀粉醚的粘度一般在4000-8000mPas(背景技术中所披露的方法)，本发明的改性羟丙基淀粉醚的粘度指标在8000-12000mPas，并且本发明的改性羟丙基淀粉醚的生产时间要比背景技术中的专利申请文件所披露的要短，步骤也要简单。
本发明的有益效果在于，采用本发明的方法制备得到的改性羟丙基淀粉醚技术指标为：羟丙氧基含量在15-30％、水分≤10％、灰分≤20％、pH值为9-10、取代度0.5-0.8％、2％水溶液透光率(3cm比色皿)20-35％、粘度为5％水溶液20℃时用Brookfield粘度计检测8000-12000mPas。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。
实施例1
（1）碱化：将100份的淀粉、10份的碱（氢氧化钾固体）、10份的纯化水、50份的有机溶剂甲醇、10份的醚化剂A环氧丙烷和10份的醚化剂B氯乙酸加入反应釜中，在20-26℃下碱化60-120分钟；如无特殊说明，以下的份均为重量份数。以下的碱如无特殊说明，均指市售固体碱。
（2）一次醚化阶段Ⅰ：升温至40-45℃，醚化60-90分钟；
（3）一次醚化阶段Ⅱ：升温至55-60℃，醚化60-90分钟；
（3）二次醚化：升温至75-80℃，醚化90-120分钟；
（4）回收：开启真空泵，回收60-120分钟；
（5）干燥：将回收后的物料送至干燥机，干燥至物料含水量至10%以下。
（6）粉碎包装：将干燥后的物料送至微粉机，进行粉碎至80目过筛率99%以上，经检验合格后包装入库。
羟丙氧基含量约为20.64％、水分约为7.5％、灰分约为8.6％、pH值为8.4、取代度0.52％、2％水溶液透光率(3cm比色皿)22％、粘度为5％水溶液20℃时用Brookfield粘度计检测8860mPas。
实施例2
（1）碱化：将100份的 淀粉、20份的氢氧化钠、15份的纯化水、80份的有机溶剂乙醇、30份的一次醚化剂和30份的二次醚化剂加入反应釜中，在20-26℃下碱化60-120分钟；
（2）一次醚化阶段Ⅰ：升温至40-45℃，醚化60-90分钟；
（3）一次醚化阶段Ⅱ：升温至55-60℃，醚化60-90分钟；
（3）二次醚化：升温至75-80℃，醚化90-120分钟；
（4）回收：开启真空泵，回收60-120分钟；
（5）干燥：将回收后的物料送至干燥机，干燥至物料含水量至10%以下。
（6）粉碎包装：将干燥后的物料送至微粉机，进行粉碎至80目过筛率99%以上，经检验合格后包装入库,即可制得改性羟丙基淀粉醚。
羟丙氧基含量约为25.21％、水分约为7.6％、灰分约为13.8％、pH值为9.5、取代度0.58％、2％水溶液透光率(3cm比色皿)29％、粘度为5％水溶液20℃时用Brookfield粘度计检测9690mPas。
实施例3
（1）碱化：将100份的淀粉、30份的碳酸氢钠、20份的纯化水、100份的有机溶剂异丙醇、50份的一次醚化剂和50份的二次醚化剂加入反应釜中，在20-26℃下碱化60-120分钟；
（2）一次醚化阶段Ⅰ：升温至40-45℃，醚化60-90分钟；
（3）一次醚化阶段Ⅱ：升温至55-60℃，醚化60-90分钟；
（3）二次醚化：升温至75-80℃，醚化90-120分钟；
（4）回收：开启真空泵，回收60-120分钟；
（5）干燥：将回收后的物料送至干燥机，干燥至物料含水量至10%以下。
(6)粉碎包装：将干燥后的物料送至微粉机，进行粉碎至80目过筛率99％以上，经检验合格后包装入库,即可制得改性羟丙基淀粉醚。
羟丙氧基含量约为28.25％、水分约为7.4％、灰分约为17.5％、pH 值为10.6、取代度0.76%、2%水溶液透光率（3cm比色皿）33%、粘度为5％水溶液20℃时用Brookfield粘度计检测11800mPas。
Claims (9)
1.一种改性羟丙基淀粉醚的制备方法，包括下述的步骤：碱化、一次醚化、二次醚化、回收、干燥，一次醚化中采用的醚化剂A是环氧丙烷，其特征是，所述的二次醚化中采用的醚化剂B是氯乙酸。
2.如权利要求1所述的的一种改性羟丙基淀粉醚的制备方法，其特征在于，所述的环氧丙烷与氯乙酸的重量份数比为1：1。
3.如权利要求1所述的的一种改性羟丙基淀粉醚的制备方法，其特征在于，氯乙酸与淀粉的重量比为：1-5：8-12。
4.如权利要求1所述的的一种改性羟丙基淀粉醚的制备方法，包括下述的步骤：
碱化：将80-120份的淀粉、10-30份的碱液、10-20份的纯化水、50-100份的有机溶剂、10-50份的醚化剂A和10-50份的醚化剂B加入反应釜中，在20-26℃下碱化60-120分钟，以上所述的份均为重量份数；
一次醚化：分为阶段Ⅰ醚化和阶段Ⅱ醚化；所述的阶段Ⅰ醚化具体为：将碱化后的物料升温至40-45℃，醚化60-90分钟；
再进行阶段Ⅱ醚化，具体为：再将经阶段Ⅰ醚化后的物料升温至55-60℃，醚化60-90分钟；
二次醚化：将经阶段Ⅱ醚化后的物料升温至75-80℃，醚化90-120分钟；
回收：开启真空泵，回收60-120分钟，得改性羟丙基淀粉醚。
5.如权利要求1所述的的一种改性羟丙基淀粉醚的制备方法，其特征在于，所述的方法还包括下述的步骤：
干燥：将回收后的物料送至干燥机，干燥至物料含水量至10%以下；
粉碎包装：将干燥后的物料送至微粉机，进行粉碎至60-100目过筛率99%以上，经检验合格后包装,即得改性羟丙基淀粉醚。
6.如权利要求1所述的的一种改性羟丙基淀粉醚的制备方法，其特征在于，所述的淀粉为木薯淀粉或马铃薯淀粉。
7.如权利要求1所述的的一种改性羟丙基淀粉醚的制备方法，其特征在于，所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠或碳酸钠中的至少一种。
8.如权利要求1所述的的一种改性羟丙基淀粉醚的制备方法，其特征在于，所述的有溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或两种。
9.如权利要求1所述的的一种改性羟丙基淀粉醚的制备方法，其特征在于，所述的碱化步骤中，将100份的淀粉、20份的碱液、15份的纯化水、80份的有机溶剂、25份的醚化剂A和25份的醚化剂B加入反应釜中，在24℃下碱化80分钟，以上所述的份均为重量份数。
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| CN107880141A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-06 | 天峨县平昌生态农业有限公司 | 一种木薯变性淀粉的制备方法 |
| CN110156901A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-08-23 | 哈尔滨坤丰生物工程有限公司 | 一种豌豆羟丙基羧甲基淀粉及制备方法 |
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