CN109400727A - 一种阳离子交联淀粉的生产方法 - Google Patents

一种阳离子交联淀粉的生产方法 Download PDF

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陈沛华
胡艳娜
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Abstract

本发明涉及变性淀粉技术领域，具体涉及一种阳离子交联淀粉的生产方法，包括以下步骤：称取100g的木薯淀粉，装入反应罐内，加入120g水搅拌分散成均匀淀粉浆，再加入12g元明粉，将反应罐移入带有搅拌器的水浴锅中，开始搅拌，水浴锅升温至浆液温度达43℃；加入2.5％浓度的NaOH调节淀粉浆，至淀粉浆pH为11.2，加入醚化剂8g，反应10h；降温到37℃，调节淀粉浆pH至10.5，加入0.25g三偏磷酸钠，反应时间为3h；加入10％浓度的HCl中和淀粉浆，洗涤、脱水、干燥和出粉；本发明采用木薯淀粉作为原料，先与醚化剂反应，而后使用交联剂对淀粉进行交联反应，制备出一种阳离子交联变性淀粉，具有高粘度、抗剪切、化学性质更稳定的特点。

Description

一种阳离子交联淀粉的生产方法
技术领域
本发明涉及变性淀粉技术领域，具体涉及一种阳离子交联淀粉的生产方法。
背景技术
阳离子淀粉是淀粉醚的一种重要衍生物。阳离子淀粉是指在淀粉大分子中引入伯胺基、仲胺基、叔胺基或季铵基，赋予淀粉阳离子特性。阳离子淀粉的正电荷使它能与带负电荷的基质结合，并能将带负电荷的其他添加剂吸附并保持在基质上。利用其能与带负电荷的分子或细小颗粒结合的性质，阳离子淀粉被广泛应用于造纸湿部、经纱上浆、废水处理等。阳离子淀粉品种繁多，按其氨基化合物的结构可分为：伯胺型、仲胺型、叔胺型、季铵型和杂类(如亚胺等)阳离子淀粉；不同类型的阳离子淀粉可根据电荷条件、溶解性、pH值等应用在不同的领域。
在造纸工业中，常在浆料里面添加助留助滤剂以增加浆料细小纤维，填料的留着率以及提升滤水性能，从而提高纸张的灰分以及成纸强度。目前，助留助滤剂种类很多，其中阳离子淀粉被广泛应用。但是随着纸机车速的不断提升，短纤维阔叶木浆，化学机械浆和回收纸浆代替长纤维浆料配比提升，以及纸张灰分提升需求，要保证纸张较好的物理性能，需要浆料具有更好的助留助滤性能。因此有必要提供一种具有很好的助留、助滤效果的阳离子交联淀粉。
例如中国专利申请公开了一种阳离子淀粉的制备方法，申请号：2015106986108，包括：将原淀粉与水混合，配制成原淀粉悬浮液；向所述原淀粉悬浮液中加入预定量的碱性催化剂、阳离子醚化剂以及交联剂，并在第一预定条件下进行反应，得到混合液；向所述混合液中加入预定量的塑化剂，在第二预定条件下进行糊化，得到所述阳离子淀粉。该发明制得的阳离子淀粉能够显著提高浆料的留着滤水性能，但是并没有突出阳离子淀粉具有高粘度、抗剪切、化学性质更稳定等特性。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种阳离子交联淀粉的生产方法，该生产方法对阳离子交联淀粉的生产工艺条件进行了优化，使得制备出来的阳离子交联淀粉具有高粘度、抗剪切、化学性质更稳定的特点。
本发明的技术方案为：
一种阳离子交联淀粉的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤A：称取80g-120g的木薯淀粉，装入反应罐内，加入100g-140g水搅拌分散成均匀淀粉浆，再加入5g-20g元明粉，将反应罐移入带有搅拌器的水浴锅中，开始搅拌，水浴锅升温至浆液温度达42℃-45℃；
步骤B：加入2.5％浓度的NaOH调节淀粉浆，至淀粉浆pH为11.0-11.3，加入醚化剂5g-10g，反应5-15h；
步骤C：降温到36℃-38℃，调节淀粉浆pH至10.0-11.0，加入0.01g-0.5g三偏磷酸钠，反应时间为1-5h；
步骤D：加入10％浓度的HCl中和淀粉浆，调节pH至5.0-5.2；
步骤E：洗涤、脱水、干燥和出粉。
优选的，一种阳离子交联淀粉的生产方法，包括以下步骤：
步骤A：称取100g的木薯淀粉，装入反应罐内，加入120g水搅拌分散成均匀淀粉浆，再加入12g元明粉，将反应罐移入带有搅拌器的水浴锅中，开始搅拌，水浴锅升温至浆液温度达43℃；
步骤B：加入2.5％浓度的NaOH调节淀粉浆，至淀粉浆pH为11.2，加入醚化剂8g，反应10h；
步骤C：降温到37℃，调节淀粉浆pH至10.5，加入0.25g三偏磷酸钠，反应时间为3h；
步骤D：加入10％浓度的HCl中和淀粉浆，调节pH至5.1；
步骤E：洗涤、脱水、干燥和出粉。
进一步的，步骤B所述醚化剂为3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵和环氧丙基三甲基氯化铵中的一种。
进一步的，步骤C所述三偏磷酸钠可以由环氧氯丙烷、三氯氧磷代替。
进一步的，在所述步骤E脱水、干燥和出粉步骤之前还包括以下步骤：向洗涤后的浆料中加入0.5g-1.0g浓度为0.5％的超临界CO2萃取蜂胶。
再进一步的，所述超临界CO2萃取蜂胶的制备方法包括以下步骤：
将蜂胶原块与食用酒精置于超临界液体萃取槽，灌入高压液态二氧化碳，在特定的萃取条件下，得到萃取蜂胶。
本发明同样保护通过该生产方法制得阳离子交联淀粉。
本发明的有益效果：
本发明采用木薯淀粉作为原料，先与醚化剂反应，而后使用交联剂对淀粉进行交联反应，制备出一种阳离子交联变性淀粉，具有高粘度、抗剪切、化学性质更稳定的特点，此外，在浆料中添加超临界CO2萃取蜂胶，具有杀菌抑菌的功效，防止浆料发酵，避免了造纸过程中由于浆料发酵发臭，使得造纸过程更绿色环保。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种阳离子交联淀粉的生产方法，包括以下步骤：
步骤A：称取80g的木薯淀粉，装入反应罐内，加入100g水搅拌分散成均匀淀粉浆，再加入5g元明粉，将反应罐移入带有搅拌器的水浴锅中，开始搅拌，水浴锅升温至浆液温度达42℃；
步骤B：加入2.5％浓度的NaOH调节淀粉浆，至淀粉浆pH为11.0，加入醚化剂5g，反应5；
步骤C：降温到36℃，调节淀粉浆pH至10.0，加入0.01g三偏磷酸钠，反应时间为1h；
步骤D：加入10％浓度的HCl中和淀粉浆，调节pH至5.0；
步骤E：洗涤、脱水、干燥和出粉。
其中，所述醚化剂为3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵；
此外，在所述步骤E脱水、干燥和出粉步骤之前还包括以下步骤：向洗涤后的浆料中加入0.5g浓度为0.5％的超临界CO2萃取蜂胶；
所述超临界CO2萃取蜂胶的制备方法包括以下步骤：
将蜂胶原块与食用酒精置于超临界液体萃取槽，灌入高压液态二氧化碳，在特定的萃取条件下，得到萃取蜂胶。
实施例2
一种阳离子交联淀粉的生产方法，包括以下步骤：
步骤A：称取100g的木薯淀粉，装入反应罐内，加入120g水搅拌分散成均匀淀粉浆，再加入12g元明粉，将反应罐移入带有搅拌器的水浴锅中，开始搅拌，水浴锅升温至浆液温度达43℃；
步骤B：加入2.5％浓度的NaOH调节淀粉浆，至淀粉浆pH为11.2，加入醚化剂8g，反应10h；
步骤C：降温到37℃，调节淀粉浆pH至10.5，加入0.25g环氧氯丙烷，反应时间为3h；
步骤D：加入10％浓度的HCl中和淀粉浆，调节pH至5.1；
步骤E：洗涤、脱水、干燥和出粉。
其中，所述醚化剂为环氧丙基三甲基氯化铵；
此外，在所述步骤E脱水、干燥和出粉步骤之前还包括以下步骤：向洗涤后的浆料中加入0.8g浓度为0.5％的超临界CO2萃取蜂胶；
所述超临界CO2萃取蜂胶的制备方法包括以下步骤：
将蜂胶原块与食用酒精置于超临界液体萃取槽，灌入高压液态二氧化碳，在特定的萃取条件下，得到萃取蜂胶。
实施例3
一种阳离子交联淀粉的生产方法，包括以下步骤：
步骤A：称取120g的木薯淀粉，装入反应罐内，加入140g水搅拌分散成均匀淀粉浆，再加入20g元明粉，将反应罐移入带有搅拌器的水浴锅中，开始搅拌，水浴锅升温至浆液温度达45℃；
步骤B：加入2.5％浓度的NaOH调节淀粉浆，至淀粉浆pH为11.3，加入醚化剂10g，反应15h；
步骤C：降温到38℃，调节淀粉浆pH至11.0，加入0.5g三氯氧磷，反应时间为5h；
步骤D：加入10％浓度的HCl中和淀粉浆，调节pH至5.2；
步骤E：洗涤、脱水、干燥和出粉。
其中，所述醚化剂为3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵；
此外，在所述步骤E脱水、干燥和出粉步骤之前还包括以下步骤：向洗涤后的浆料中加入1.0g浓度为0.5％的超临界CO2萃取蜂胶；
所述超临界CO2萃取蜂胶的制备方法包括以下步骤：
将蜂胶原块与食用酒精置于超临界液体萃取槽，灌入高压液态二氧化碳，在特定的萃取条件下，得到萃取蜂胶。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (7)

1.一种阳离子交联淀粉的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：称取80g-120g的木薯淀粉，装入反应罐内，加入100g-140g水搅拌分散成均匀淀粉浆，再加入5g-20g元明粉，将反应罐移入带有搅拌器的水浴锅中，开始搅拌，水浴锅升温至浆液温度达42℃-45℃；
步骤B：加入2.5％浓度的NaOH调节淀粉浆，至淀粉浆pH为11.0-11.3，加入醚化剂5g-10g，反应5-15h；
步骤C：降温到36℃-38℃，调节淀粉浆pH至10.0-11.0，加入0.01g-0.5g三偏磷酸钠，反应时间为1-5h；
步骤D：加入10％浓度的HCl中和淀粉浆，调节pH至5.0-5.2；
步骤E：洗涤、脱水、干燥和出粉。
2.根据权利要求1所述的阳离子交联淀粉的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：称取100g的木薯淀粉，装入反应罐内，加入120g水搅拌分散成均匀淀粉浆，再加入12g元明粉，将反应罐移入带有搅拌器的水浴锅中，开始搅拌，水浴锅升温至浆液温度达43℃；
步骤B：加入2.5％浓度的NaOH调节淀粉浆，至淀粉浆pH为11.2，加入醚化剂8g，反应10h；
步骤C：降温到37℃，调节淀粉浆pH至10.5，加入0.25g三偏磷酸钠，反应时间为3h；
步骤D：加入10％浓度的HCl中和淀粉浆，调节pH至5.1；
步骤E：洗涤、脱水、干燥和出粉。
3.根据权利要求1或2所述的阳离子交联淀粉的生产方法，其特征在于，步骤B所述醚化剂为3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵和环氧丙基三甲基氯化铵中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的阳离子交联淀粉的生产方法，其特征在于，步骤C所述三偏磷酸钠可以由环氧氯丙烷、三氯氧磷代替。
5.根据权利要求1或2所述的阳离子交联淀粉的生产方法，其特征在于，在所述步骤E脱水、干燥和出粉步骤之前还包括以下步骤：向洗涤后的浆料中加入0.5g-1.0g浓度为0.5％的超临界CO2萃取蜂胶。
6.根据权利要求5所述的阳离子交联淀粉的生产方法，其特征在于，所述超临界CO2萃取蜂胶的制备方法包括以下步骤：
将蜂胶原块与食用酒精置于超临界液体萃取槽，灌入高压液态二氧化碳，在特定的萃取条件下，得到萃取蜂胶。
7.一种阳离子交联淀粉，其特征在于，由权利要求1所述的阳离子交联淀粉的生产方法制得。
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