CN110230232A - 一种淀粉替代剂及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及淀粉替代剂技术领域，且公开了一种淀粉替代剂，包括以下重量份数配比的原料：无水硫酸钠50‑100份、纯碱4‑10份、淀粉酶4‑10份、十二烷基硫酸钠2‑5份、羧甲基纤维4‑10份和硅灰石纤维15‑25份。该淀粉替代剂及其制备工艺，淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶类总称，由于淀粉酶的高效性及专一性，酶退浆的退浆率高、退浆快和污染少，不会损伤材料的纤维，由于淀粉酶退浆机械作用小，水的用量少，可以在低温条件下达到退浆效果，具有鲜明的环保特色，其环保且污染少，提高了淀粉替代剂的环保力度，进而提高了瓦楞纸的环压指标和降低造纸厂污水排放的COD指标，将制得的替代剂代替了20％—30％原淀粉，从而降低了生产的成本，方便使用。

Description

一种淀粉替代剂及其制备工艺

技术领域

本发明涉及淀粉替代剂技术领域，具体为一种淀粉替代剂及其制备工艺。

背景技术

纸是指那些用植物纤维制成的薄片，可作为写画、印刷书报和包装等，纸以张计，故称，纸张，纸张一般为分凸版印刷纸、新闻纸、胶版印刷纸、铜版纸、书皮纸、字典纸、拷贝纸和板纸等，在生活中的也常常会使用到瓦楞纸和牛卡纸等等。

造纸是古代中国劳动人民的重要发明，可以分有机制和手工两种形式，机制是在造纸机上连续进行，将适合于纸张质量的纸浆，用水稀释至一定浓度，在造纸机的网部初步脱水，形成湿的纸页，再经压榨脱水，然后烘干成纸，手工则用有竹帘、聚酯网或铜网的框架，将分散悬浮于水中的纤维抄成湿纸页，经压榨脱水，再行晒干或烘干成纸，随着人们生活水平和物质追求的不断提高，需要用到大量的造纸助剂来提高纸品的物理指标，例如中国专利CN 103437245 B中公开了一种表面施胶淀粉替代剂及制备工艺，该专利将元明粉1500重量份与表面活性剂8-20重量份投入反应罐中，在100-130℃的条件下，搅拌速度为每分钟60-90转，反应3-4小时出罐，冷却至常温后直接过筛，加入450-550重量份阳离子木薯淀粉及3-10重量份聚丙烯酰胺搅拌复配制得，该专利的优点是纸品质量稳定，但是该表面施胶淀粉替代剂的环保效应低，不能有效的降低造纸厂污水排放的COD指标和提高瓦楞纸的环压指标，不方便使用，故而提出一种淀粉替代剂及其制备工艺以解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种淀粉替代剂及其制备工艺，具备环保效应高等优点，解决了不能有效的降低造纸厂污水排放的COD指标和提高瓦楞纸的环压指标，不方便使用的问题。

(二)技术方案

为实现上述环保效应高目的，本发明提供如下技术方案：一种淀粉替代剂，包括以下重量份数配比的原料：无水硫酸钠50-100份、纯碱4-10份、淀粉酶4-10份、十二烷基硫酸钠2-5份、羧甲基纤维4-10份和硅灰石纤维15-25份。

优选的，包括以下重量份数配比的原料：无水硫酸钠50份、纯碱4份、淀粉酶4份、十二烷基硫酸钠2份、羧甲基纤维4份和硅灰石纤维15份。

优选的，包括以下重量份数配比的原料：无水硫酸钠75份、纯碱7份、淀粉酶7份、十二烷基硫酸钠3.5份、羧甲基纤维7份和硅灰石纤维20份。

优选的，包括以下重量份数配比的原料：无水硫酸钠100份、纯碱10份、淀粉酶10份、十二烷基硫酸钠5份、羧甲基纤维10份和硅灰石纤维25份。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种淀粉替代剂的制备方法，包括以下步骤：

1)无水硫酸钠50-100份放入到干净的粉碎研磨设备内，采用表面机械研磨处理工艺进行纳米化处理，将得到的纳米化处理后的无水硫酸钠50-100份放入到筛分装置内，通过30分钟-60分钟的时间，从而得到颗粒直径在100-150目的纳米化无水硫酸钠50-100份，放入到一号容器内以备使用；

2)纯碱4-10份、淀粉酶4-10份、羧甲基纤维4-10份和硅灰石纤维15-25份放进粉碎机内部，粉碎的时间控制在25分钟-45分钟，粉碎机的粉碎速率控制在100-500r/min，然后将粉碎后的混合物料放置在二号容器内以备使用；

3)将步骤2)中粉碎混合后的二号容器内的物品放置在具备自然风的空间内，使其在自然时间内静置30分钟-70分钟，使得得到冷却后的混合物料；

4)将步骤1)中一号容器内的物料和步骤3)中的混合物料一同加到反应釜中，同时加入十二烷基硫酸钠2-5份和一定分量的水，控制时间在1h-2.5h，反应的温度保持在110℃-220℃，同时反应釜的转速保持在70-100r/min，然后将反应完毕的混合物料取出放入到三号容器内；

5)将步骤4)中三号容器内的物料静置1.5h-2h，使得混合物料的总体温度下降并保持在20℃-30℃，从而制得一种淀粉替代剂。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种淀粉替代剂及其制备工艺，具备以下有益效果：

1、该淀粉替代剂及其制备工艺，通过使用无水硫酸钠，无水硫酸钠又名元明粉，元明粉是白色、无臭和有苦味的结晶或粉末，有吸湿性，其外形为无色、透明、大的结晶或颗粒性小结晶，无水硫酸钠暴露于空气中易吸水生成十水合硫酸钠，无水硫酸钠的化学稳定性强，可以在造纸工业用于制造硫酸盐纸浆时的蒸煮剂，纯碱又称碳酸钠，它是一种重要的有机化工原料，主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生产，还广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等，通过使用纯碱作为软水剂提高纸品淀粉替代剂的软水效果，淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶类总称，由于淀粉酶的高效性及专一性，酶退浆的退浆率高、退浆快和污染少，不会损伤材料的纤维，由于淀粉酶退浆机械作用小，水的用量少，可以在低温条件下达到退浆效果，具有鲜明的环保特色，其环保且污染少，提高了淀粉替代剂的环保力度，进而提高了瓦楞纸的环压指标和降低造纸厂污水排放的COD指标，将制得的替代剂代替了20％—30％原淀粉，从而降低了生产的成本，方便使用。

2、该淀粉替代剂及其制备工艺，通过添加十二烷基硫酸钠和羧甲基纤维，十二烷基硫酸钠是一种常用的离子型去垢剂，可使细胞膜崩解，具有去污、乳化和优异的发泡力，羧甲基纤维是天然纤维素是自然界中分布最广和含量最多的多糖，来源十分丰富，其水溶液具有增稠、成膜、黏接、水分保持、胶体保护、乳化和悬浮等作用，广泛应用于石油、食品、医药、纺织和造纸等行业，是最重要的纤维素醚类之一，通过使用十二烷基硫酸钠和羧甲基纤维提高对淀粉替代剂的浓稠度和强度，通过加入硅灰石纤维用作高聚物基复合材料的增强填料，从而提高了卡纸的耐折度和物理指数，提高了纸品的使用寿命，方便使用。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

一种淀粉替代剂，包括以下重量份数配比的原料：无水硫酸钠50份、纯碱4份、淀粉酶4份、十二烷基硫酸钠2份、羧甲基纤维4份和硅灰石纤维15份。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种淀粉替代剂的制备方法，包括以下步骤：

1)无水硫酸钠50份放入到干净的粉碎研磨设备内，采用表面机械研磨处理工艺进行纳米化处理，将得到的纳米化处理后的无水硫酸钠50份放入到筛分装置内，通过30分钟的时间，从而得到颗粒直径在100目的纳米化无水硫酸钠50份，放入到一号容器内以备使用；

2)纯碱4份、淀粉酶4份、羧甲基纤维4份和硅灰石纤维15份放进粉碎机内部，粉碎的时间控制在25分钟，粉碎机的粉碎速率控制在100r/min，然后将粉碎后的混合物料放置在二号容器内以备使用；

3)将步骤2)中粉碎混合后的二号容器内的物品放置在具备自然风的空间内，使其在自然时间内静置30分钟，使得得到冷却后的混合物料；

4)将步骤1)中一号容器内的物料和步骤3)中的混合物料一同加到反应釜中，同时加入十二烷基硫酸钠2份和一定分量的水，控制时间在1h，反应的温度保持在110℃，同时反应釜的转速保持在70r/min，然后将反应完毕的混合物料取出放入到三号容器内；

5)将步骤4)中三号容器内的物料静置1.5h，使得混合物料的总体温度下降并保持在20℃，从而制得一种淀粉替代剂。

实施例二：

一种淀粉替代剂，包括以下重量份数配比的原料：包括以下重量份数配比的原料：无水硫酸钠75份、纯碱7份、淀粉酶7份、十二烷基硫酸钠3.5份、羧甲基纤维7份和硅灰石纤维20份。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种淀粉替代剂的制备方法，包括以下步骤：

1)无水硫酸钠75份放入到干净的粉碎研磨设备内，采用表面机械研磨处理工艺进行纳米化处理，将得到的纳米化处理后的无水硫酸钠75份放入到筛分装置内，通过45分钟的时间，从而得到颗粒直径在125目的纳米化无水硫酸钠75份，放入到一号容器内以备使用；

2)纯碱7份、淀粉酶7份、羧甲基纤维7份和硅灰石纤维20份放进粉碎机内部，粉碎的时间控制在35分钟，粉碎机的粉碎速率控制在300r/min，然后将粉碎后的混合物料放置在二号容器内以备使用；

3)将步骤2)中粉碎混合后的二号容器内的物品放置在具备自然风的空间内，使其在自然时间内静置50分钟，使得得到冷却后的混合物料；

4)将步骤1)中一号容器内的物料和步骤3)中的混合物料一同加到反应釜中，同时加入十二烷基硫酸钠3.5份和一定分量的水，控制时间在1.25h，反应的温度保持在165℃，同时反应釜的转速保持在85r/min，然后将反应完毕的混合物料取出放入到三号容器内；

5)将步骤4)中三号容器内的物料静置1.75h，使得混合物料的总体温度下降并保持在25℃，从而制得一种淀粉替代剂。

实施例三：

一种淀粉替代剂，包括以下重量份数配比的原料：包括以下重量份数配比的原料：无水硫酸钠100份、纯碱10份、淀粉酶10份、十二烷基硫酸钠5份、羧甲基纤维10份和硅灰石纤维25份。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种淀粉替代剂的制备方法，包括以下步骤：

1)无水硫酸钠100份放入到干净的粉碎研磨设备内，采用表面机械研磨处理工艺进行纳米化处理，将得到的纳米化处理后的无水硫酸钠100份放入到筛分装置内，通过60分钟的时间，从而得到颗粒直径在150目的纳米化无水硫酸钠100份，放入到一号容器内以备使用；

2)纯碱10份、淀粉酶10份、羧甲基纤维10份和硅灰石纤维25份放进粉碎机内部，粉碎的时间控制在45分钟，粉碎机的粉碎速率控制在500r/min，然后将粉碎后的混合物料放置在二号容器内以备使用；

3)将步骤2)中粉碎混合后的二号容器内的物品放置在具备自然风的空间内，使其在自然时间内静置70分钟，使得得到冷却后的混合物料；

4)将步骤1)中一号容器内的物料和步骤3)中的混合物料一同加到反应釜中，同时加入十二烷基硫酸钠5份和一定分量的水，控制时间在2.5h，反应的温度保持在220℃，同时反应釜的转速保持在100r/min，然后将反应完毕的混合物料取出放入到三号容器内；

5)将步骤4)中三号容器内的物料静置2h，使得混合物料的总体温度下降并保持在30℃，从而制得一种淀粉替代剂。

本发明的有益效果是：通过使用无水硫酸钠，无水硫酸钠又名元明粉，元明粉是白色、无臭和有苦味的结晶或粉末，有吸湿性，其外形为无色、透明、大的结晶或颗粒性小结晶，无水硫酸钠暴露于空气中易吸水生成十水合硫酸钠，无水硫酸钠的化学稳定性强，可以在造纸工业用于制造硫酸盐纸浆时的蒸煮剂，纯碱又称碳酸钠，它是一种重要的有机化工原料，主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生产，还广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等，通过使用纯碱作为软水剂提高纸品淀粉替代剂的软水效果，淀粉酶是水解淀粉和糖原的酶类总称，由于淀粉酶的高效性及专一性，酶退浆的退浆率高、退浆快和污染少，不会损伤材料的纤维，由于淀粉酶退浆机械作用小，水的用量少，可以在低温条件下达到退浆效果，具有鲜明的环保特色，其环保且污染少，提高了淀粉替代剂的环保力度，进而提高了瓦楞纸的环压指标和降低造纸厂污水排放的COD指标，将制得的替代剂代替了20％—30％原淀粉，从而降低了生产的成本，方便使用，通过添加十二烷基硫酸钠和羧甲基纤维，十二烷基硫酸钠是一种常用的离子型去垢剂，可使细胞膜崩解，具有去污、乳化和优异的发泡力，羧甲基纤维是天然纤维素是自然界中分布最广和含量最多的多糖，来源十分丰富，其水溶液具有增稠、成膜、黏接、水分保持、胶体保护、乳化和悬浮等作用，广泛应用于石油、食品、医药、纺织和造纸等行业，是最重要的纤维素醚类之一，通过使用十二烷基硫酸钠和羧甲基纤维提高对淀粉替代剂的浓稠度和强度，通过加入硅灰石纤维用作高聚物基复合材料的增强填料，从而提高了卡纸的耐折度和物理指数，提高了纸品的使用寿命，方便使用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种淀粉替代剂，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：无水硫酸钠50-100份、纯碱4-10份、淀粉酶4-10份、十二烷基硫酸钠2-5份、羧甲基纤维4-10份和硅灰石纤维15-25份。

2.根据权利要求1所述的一种淀粉替代剂，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：无水硫酸钠50份、纯碱4份、淀粉酶4份、十二烷基硫酸钠2份、羧甲基纤维4份和硅灰石纤维15份。

3.根据权利要求1所述的一种淀粉替代剂，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：无水硫酸钠75份、纯碱7份、淀粉酶7份、十二烷基硫酸钠3.5份、羧甲基纤维7份和硅灰石纤维20份。

4.根据权利要求1所述的一种淀粉替代剂，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：无水硫酸钠100份、纯碱10份、淀粉酶10份、十二烷基硫酸钠5份、羧甲基纤维10份和硅灰石纤维25份。

5.一种淀粉替代剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将无水硫酸钠50-100份放入到干净的粉碎研磨设备内，采用表面机械研磨处理工艺进行纳米化处理，将得到的纳米化处理后的无水硫酸钠50-100份放入到筛分装置内，通过30分钟-60分钟的时间，从而得到颗粒直径在100-150目的纳米化无水硫酸钠50-100份，放入到一号容器内以备使用；

2)纯碱4-10份、淀粉酶4-10份、羧甲基纤维4-10份和硅灰石纤维15-25份放进粉碎机内部，粉碎的时间控制在25分钟-45分钟，粉碎机的粉碎速率控制在100-500r/min，然后将粉碎后的混合物料放置在二号容器内以备使用；

3)将步骤2)中粉碎混合后的二号容器内的物品放置在具备自然风的空间内，使其在自然时间内静置30分钟-70分钟，使得得到冷却后的混合物料；

4)将步骤1)中一号容器内的物料和步骤3)中的混合物料一同加到反应釜中，同时加入十二烷基硫酸钠2-5份和一定分量的水，控制时间在1h-2.5h，反应的温度保持在110℃-220℃，同时反应釜的转速保持在70-100r/min，然后将反应完毕的混合物料取出放入到三号容器内；

5)将步骤4)中三号容器内的物料静置1.5h-2h，使得混合物料的总体温度下降并保持在20℃-30℃，从而制得一种淀粉替代剂。