CN111072791A - 一种包膜剂用高直链淀粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包膜剂用高直链淀粉的制备方法，高直链淀粉100份，水115‑130份,催化剂0.1‑0.5份，淀粉膨胀抑制剂15‑20份,在能够密闭且带有搅拌的玻璃或者不锈钢材质反应釜中按比例依次加入水—催化剂—淀粉膨胀抑制剂—高直链淀粉，搅拌调制成均匀淀粉乳,缓慢滴加质量浓度4—6％稀碱溶液,调整ph到11‑12.5,加入5‑10份的环氧丙烷，升温至40‑48℃反应10‑20小时，酸度调节剂中和至pH为5‑7后洗涤、脱水、干燥过100目筛网，制得羟丙基高直链淀粉。并由羟丙基高直链淀粉制成包膜剂，可以做到无公害降解，不会对土壤造成白色污染。
Description
技术领域
本发明属于包膜剂技术领域，具体涉及一种包膜剂用高直链淀粉的制备方法。
背景技术
现有包膜剂大部分使用的聚氨酯，聚乙烯，硫磺，石蜡，高分子聚合物等等，这些包膜剂虽然提高了肥料的利用率，但是都是不可分解的白色污染产品，长期使用二次污染积累对土地造成不可逆伤害。而高直链淀粉包膜剂在释放有机肥后由于自身是天然淀粉，可被微生物分解利用，进入生态循环。
发明内容
本发明的目的是提供一种包膜剂用高直链淀粉的制备方法，解决上述问题。
并提供一种含有上述方法制备的淀粉的包膜剂以及该包膜剂的制备方法。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：
一种包膜剂用高直链淀粉的制备方法,按照重量份计，高直链淀粉100份，水115-130份,催化剂0.1-0.5份，淀粉膨胀抑制剂15-20份,在能够密闭且带有搅拌的玻璃或者不锈钢材质反应釜中按比例依次加入水—催化剂—淀粉膨胀抑制剂—高直链淀粉，搅拌调制成均匀淀粉乳,缓慢滴加质量浓度4—6％稀碱溶液,调整ph到11-12.5,加入5-10份的环氧丙烷，升温至40-48℃反应10-20小时，酸度调节剂中和至pH为5-7后洗涤、脱水、干燥过100目筛网，制得羟丙基高直链淀粉。
进一步地，所述高直链淀粉为直链含量大于70％的高直链淀粉。
进一步地，所述催化剂为碳酸钠。
进一步地，所述淀粉膨胀抑制剂为氯化钠。
进一步地，所述稀碱溶液为氢氧化钠溶液。
进一步地，酸度调节剂为20％盐酸溶液。
一种包膜剂，包括以下组份，按重量份计，由上述任一制备方法制得的羟丙基高直链淀粉20-30份,硝酸基纤维素钠1-2份,甘油2-5份，甲基丙烯酸甲酯5-10份，聚乙烯醇30-35份，壳聚糖2-8份，交联剂3-6份，十二碳醇酯1-3份，水性树脂1-3份，脂肪醇2-5份，水75-80份。
进一步地，所述聚乙烯醇的聚合度为1500-1800，醇解度为99％，所述壳聚糖的脱乙酰度大于85％，所述交联剂为乙二醛或戊二醛。
一种包膜剂的制备方法，取硝酸基纤维素钠1-2份,甘油2-5份，甲基丙烯酸甲酯5-10份，混合溶液制成单体，倒入十二碳醇酯1-3份和水性树脂1-3份，水70份，于50℃搅拌，形成粗乳液，粗乳液通过超声波进行乳化，乳化的条件为3.5-5.5khz，功率250-300w，30-50min乳化时间；
乳液加入聚乙烯醇30-35份，壳聚糖2-8份，交联剂3-6份，脂肪醇2-5份，水5-10份按质量比调配均匀后加入由上述任一制备方法制得的羟丙基高直链淀粉20份，水浴升温至50℃，引发体系聚合，反应30min后升温至85摄氏度继续反应2h，反应结束后降温所得乳液即为包膜剂。
与现有的技术相比，本发明具有以下特点与有益效果：
(1)在工艺水中加入了固体碱调整碱度和传统羟丙基淀粉制备方法比较提高了反应淀粉乳的浓度；(2)和传统羟丙基淀粉制备方法比较提高了反应体系的PH值；(3)由(1)和(2)的调整反应效率提高，可降低环氧丙烷的添加量，减少化学品的用量，降低成本；(4)采取高直链淀粉制得的羟丙基淀粉比普通玉米淀粉制得的羟丙基淀粉成膜性好,强度高。高直链羟丙基淀粉用来作为包膜剂利用率高，不吸潮，不板结，可以提高当季利用率40-50％。最为重要的是可以无公害降解，不会对土壤造成白色污染，经过环保部门检测，两年时间自然降解后对土壤污染指数Pi＜1,对比空白对照土壤污染指数比率为无限接近1，证明对降解后对土壤造成的污染基本为0，符合国家提倡的可持续发展战略，代表着企业的创新发展方向和市场的前沿方向。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但不作为技术限制。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明包膜剂原料包括以下组份，采用羟丙基高直链淀粉20-30份,硝酸基纤维素钠1-2份,甘油2-5份，甲基丙烯酸甲酯5-10份，聚乙烯醇30-35份，壳聚糖2-8份，交联剂3-6份，十二碳醇酯1-3份，水性树脂1-3份，脂肪醇2-5份，水75-80份。所述聚乙烯醇的聚合度为1500-1800，醇解度为99％，所述壳聚糖的脱乙酰度大于85％，所述交联剂为乙二醛或戊二醛。上述物质按照质量比进行配比。
其中核心配料高直链淀粉羟丙基化改性淀粉技术方案如下：
按重量计，高直链淀粉100份，水115-130份,催化剂0.1-0.5份，淀粉膨胀抑制剂15-20份,在能够密闭且带有搅拌的玻璃或者不锈钢材质反应釜中按比例依次加入水—催化剂—淀粉膨胀抑制剂—高直链淀粉，搅拌调制成均匀淀粉乳,缓慢滴加质量浓度4—6％稀碱溶液,调整ph到11-12.5,加入5-10份的环氧丙烷，升温至40-48℃反应10-20小时，酸度调节剂中和至pH为5-7后洗涤、脱水、干燥过100目筛网，制得羟丙基高直链淀粉。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
高直链淀粉100份，水130份,催化剂0.1份，淀粉膨胀抑制剂15份,在能够密闭且带有搅拌的玻璃或者不锈钢材质反应釜中按比例依次加入水—催化剂—淀粉膨胀抑制剂—高直链淀粉，搅拌调制成均匀淀粉乳,缓慢滴加质量浓度4％稀碱溶液,调整ph到11,加入5份环氧丙烷，升温至40℃反应10小时，酸度调节剂中和至pH为5-7后洗涤、脱水、干燥过100目筛网，制得羟丙基高直链淀粉。该方法制得的羟丙基淀粉羟丙基含量3.00％，反应效率为60.0％取硝酸基纤维素钠2份,甘油5份，甲基丙烯酸甲酯10份，混合溶液制成单体，倒入十二碳醇酯3份和水性树脂3份，水70份，于50℃搅拌，形成粗乳液，粗乳液通过超声波进行乳化。乳化的条件为3.5-5.5khz，功率250-300w，30-50min乳化时间。
乳液加入聚乙烯醇30份，壳聚糖2份，交联剂3份，脂肪醇2份，水10份按质量比调配均匀后加入上述方法制得的羟丙基高直链淀粉20份，水浴升温至50℃，引发体系聚合，反应30min后升温至85摄氏度继续反应2h，反应结束后降温所得乳液即为包膜剂。可以进行肥料颗粒包膜喷涂。
实施例2
高直链淀粉100份，水120份,催化剂0.3份，淀粉膨胀抑制剂15份,在能够密闭且带有搅拌的玻璃或者不锈钢材质反应釜中按比例依次加入水—催化剂—淀粉膨胀抑制剂—高直链淀粉，搅拌调制成均匀淀粉乳,缓慢滴加质量浓度4％稀碱溶液,调整ph到11.5,加入7份环氧丙烷，升温至43℃反应15小时，酸度调节剂中和至pH为5-7后洗涤、脱水、干燥过100目筛网，制得羟丙基高直链淀粉。该方法制得的羟丙基淀粉羟丙基含量4.26％，反应效率为60.9
取硝酸基纤维素钠1份,甘油2份，甲基丙烯酸甲酯5份，混合溶液制成单体，倒入十二碳醇酯3份和水性树脂3份，水70份，于60℃搅拌，形成粗乳液，粗乳液通过超声波进行乳化。乳化的条件为3.5-5.5khz，功率250-300w，30-50min乳化时间。
乳液加入聚乙烯醇40份，壳聚糖8份，交联剂6份，脂肪醇5份，水5份按质量比调配均匀后加入上述方法制得的羟丙基高直链淀粉25份，水浴升温至50℃，引发体系聚合，反应30min后升温至93摄氏度继续反应2h，反应结束后降温所得乳液即为包膜剂。可以进行肥料颗粒包膜喷涂。
实施例3
高直链淀粉100份，水115份,催化剂0.5份，淀粉膨胀抑制剂20份,在能够密闭且带有搅拌的玻璃或者不锈钢材质反应釜中按比例依次加入水—催化剂—淀粉膨胀抑制剂—高直链淀粉，搅拌调制成均匀淀粉乳,缓慢滴加质量浓度4％稀碱溶液,调整ph到12.5,加入10份环氧丙烷，升温至48℃反应20小时，酸度调节剂中和至pH为5-7后洗涤、脱水、干燥过100目筛网，制得羟丙基高直链淀粉。该方法制得的羟丙基淀粉羟丙基含量6.3％，反应效率为63.0％取硝酸基纤维素钠2份,甘油3份，甲基丙烯酸甲酯7份，混合溶液制成单体，倒入十二碳醇酯2份和水性树脂2份，单体质量70份水，于55℃搅拌，形成粗乳液，粗乳液通过超声波进行乳化。乳化的条件为3.5-5.5khz，功率250-300w，30-50min乳化时间。
乳液加入聚乙烯醇35份，壳聚糖5份，交联剂4份，脂肪醇3份，水8份按质量比调配均匀后加入上述方法制得的羟丙基高直链淀粉30份，水浴升温至50℃，引发体系聚合，反应30min后升温至88摄氏度继续反应2h，反应结束后降温所得乳液即为包膜剂。可以进行肥料颗粒包膜喷涂。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种包膜剂用高直链淀粉的制备方法,其特征在于，按照重量份计，高直链淀粉100份，水115-130份,催化剂0.1-0.5份，淀粉膨胀抑制剂15-20份,在能够密闭且带有搅拌的玻璃或者不锈钢材质反应釜中按比例依次加入水—催化剂—淀粉膨胀抑制剂—高直链淀粉，搅拌调制成均匀淀粉乳,缓慢滴加质量浓度4—6％稀碱溶液,调整ph到11-12.5,加入5-10份的环氧丙烷，升温至40-48℃反应10-20小时，酸度调节剂中和至pH为5-7后洗涤、脱水、干燥过100目筛网，制得羟丙基高直链淀粉。
2.根据权利要求1所述的一种包膜剂用高直链淀粉的制备方法，其特征在于，所述高直链淀粉为直链含量大于70％的高直链淀粉。
3.根据权利要求1所述的一种包膜剂用高直链淀粉的制备方法，其特征在于，所述催化剂为碳酸钠。
4.根据权利要求1所述的一种包膜剂用高直链淀粉的制备方法，其特征在于，所述淀粉膨胀抑制剂为氯化钠。
5.根据权利要求1所述的一种包膜剂用高直链淀粉的制备方法，其特征在于，所述稀碱溶液为氢氧化钠溶液。
6.根据权利要求1所述的一种包膜剂用高直链淀粉的制备方法，其特征在于，酸度调节剂为20％盐酸溶液。
7.一种包膜剂，其特征在于，包括以下组份，按重量份计，由权利要求1的制备方法制得的羟丙基高直链淀粉20-30份,硝酸基纤维素钠1-2份,甘油2-5份，甲基丙烯酸甲酯5-10份，聚乙烯醇30-35份，壳聚糖2-8份，交联剂3-6份，十二碳醇酯1-3份，水性树脂1-3份，脂肪醇2-5份，水75-80份。
8.根据权利要求7所述的一种包膜剂，其特征在于，所述聚乙烯醇的聚合度为1500-1800，醇解度为99％，所述壳聚糖的脱乙酰度大于85％，所述交联剂为乙二醛或戊二醛。
9.一种包膜剂的制备方法，其特征在于：取硝酸基纤维素钠1-2份,甘油2-5份，甲基丙烯酸甲酯5-10份，混合溶液制成单体，倒入十二碳醇酯1-3份和水性树脂1-3份，水70份，于50℃搅拌，形成粗乳液，粗乳液通过超声波进行乳化，乳化的条件为3.5-5.5khz，功率250-300w，30-50min乳化时间；
乳液加入聚乙烯醇30-35份，壳聚糖2-8份，交联剂3-6份，脂肪醇2-5份，水5-10份按质量比调配均匀后加入由权利要求1的制备方法制得的羟丙基高直链淀粉20份，水浴升温至50℃，引发体系聚合，反应30min后升温至85摄氏度继续反应2h，反应结束后降温所得乳液即为包膜剂。
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