CN1257189C - 一种氧化－酯化－接枝三元复合变性淀粉及其制备方法和应用 - Google Patents
一种氧化－酯化－接枝三元复合变性淀粉及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
一种氧化-酯化-接枝三元复合变性淀粉及其制备方法和应用，属于淀粉变性技术领域。本发明产品应用了对淀粉同时进行氧化变性、酯化变性、接枝变性的制备方法而制得，使其同时具有氧化、酯化、接枝变性淀粉的特性。产品用作造纸工业涂布剂和施胶剂。本发明的优点是在几乎不增加设备的情况下，将氧化、酯化、接枝三种变性方法有机地结合在一起，在氧化淀粉生产工艺和设备中一步来完成，工艺设计科学、实用。产品性能优于目前造纸行业广泛使用的变性淀粉品种，便于推广应用。
Description
技术领域
一种氧化—酯化—接枝三元复合变性淀粉及其制备方法和应用，属于淀粉变性技术领域。
背景技术
在国内，系统地对变性淀粉开发研究已有近二十年的历史。研究内容中，除对淀粉单一变性研究外，对淀粉复合变性的研究也不少。但纵观这些研究成果，还主要是研究变性的方法和对产品性能的分析，而对产品应用性能的研究，特别是用于应用行业生产性试验的不多。通过文献检索，有将淀粉氧化、酯化、交联结合三元变性的文献报道，但未见将淀粉氧化、酯化、接枝三种变性方法有机结合的国内外文献报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氧化—酯化—接枝三元复合变性淀粉及其制备方法和应用。通过淀粉的氧化反应，将淀粉大分子水解成小分子，达到造纸工业中涂布剂和施胶剂要求的高浓低粘的目的，同时引入羟基、醛基和阴离子基团羧基，在此基础上，加入酯化剂，引发剂和具有不饱和键的接枝单体，使淀粉分子上同时产生酯化基团和由单体聚合而成的大分子，从而提高淀粉的粘结性能，改善其成膜性。在几乎不增加设备的情况下，将氧化、酯化、接枝三种变性方法有机的结合在一起，在氧化淀粉生产工艺和设备上进行生产，产品作为造纸工业的涂布剂和施胶剂。
本发明的技术方案：一种氧化—酯化—接枝三元复合变性淀粉，它是应用了对淀粉同时进行氧化变性、酯化变性、接枝变性的制备方法而制得，使其同时具有氧化、酯化、接枝变性淀粉的特性。
所述氧化—酯化—接枝三元复合变性淀粉的制备方法，是以淀粉为原料、加水调配成约40％(w/w)的淀粉乳液，滴加氧化剂和滴加酯化剂进行氧化—酯化反应，再加入接枝单体、引发剂进行接枝反应，反应物经洗涤、脱水、干燥，制得氧化—酯化—接枝三元复合变性淀粉。
氧化变性所用的氧化剂可以为次卤酸盐、高锰酸钾、过硫酸钾、过氧化物等。
酯化变性所用的酯化剂可以为醋酸酐、醋酸乙烯酯、醋酸等。
接枝变性所用的接枝单体可以为丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯等，引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、高锰酸盐等。
制备工艺的基本配方(w/w)为：淀粉 100；
水 100～150；
氧化剂 10～25
酯化剂 1～8
接枝单体 1～6
引发剂 0.1～2
主要反应工艺条件为：氧化剂、酯化剂采用滴加的方法，滴加时间在0.5～3h之间，可根据用户对产品性能的要求而定；接着一次性加入单体和引发剂，反应总时间控制在4～7h，反应温度在25～50℃之间，pH值控制在7.5～10.0之间。滴加和反应均在搅拌下进行，反应物经水洗涤、脱水机脱水、气流干燥得产品。
所述的三元复合变性淀粉的应用，主要用于造纸工业中的涂布和表面施胶。
本发明的有益效果：本发明针对造纸工业涂布和施胶对变性淀粉性能特殊性的要求，有针对性开发的变性淀粉新工艺和产品，在几乎不增加设备的情况下，将氧化、酯化、接枝三种变性方法有机的结合在一起，在传统的氧化淀粉生产工艺中一步来完成，工艺设计科学、实用。产品性能优于目前造纸行业中广泛使用的变性淀粉品种，便于推广应用。
表1：三元复合变性淀粉性能的比较
| 样品 | 原淀粉 | 单一氧化淀粉 | 三元复合变性淀粉 |
| 沉降体积(ml/100ml) | 42 | 75 | 100 |
| 透光率 | 45 | 67 | 90 |
表2：三元复合变性淀粉与现用淀粉涂布剂性能的比较
附图说明
附图为氧化—酯化—接枝三元复合变性淀粉制备工艺示意图
具体实施方式
实施例1：
将1000g淀粉加水调浆成40％浓度(干基)，不断搅拌，温度控制在35℃，用3％氢氧化钠溶液调节pH8.0～9.0，滴加次氯酸钠200g，滴加次氯酸钠时间30min，滴加醋酸乙烯酯30g，滴加时间为30min，滴加完毕后搅拌反应3h，加入丙烯酰胺30g，过硫酸钾5g，搅拌反应1～2h，用10％亚硫酸氢钠还原，用5％的盐酸中和至中性，洗涤、脱水、干燥得成品。
Claims (6)
1、一种氧化—酯化—接枝三元复合变性淀粉，其特征是应用了对淀粉进行氧化和酯化反应改性，再加入接枝单体和引发剂进行接枝反应改性的三元复合变性的制备方法，使其同时具有氧化、酯化、接枝变性淀粉的特性。
2、一种如权利要求1所述的三元复合变性淀粉的制备方法，其特征是以淀粉为原料，加水调配成淀粉乳液，滴加氧化剂和滴加酯化剂进行氧化—酯化反应，再加入接枝单体和引发剂进行接枝反应，反应物经洗涤、脱水、干燥，制得氧化—酯化—接枝三元复合变性淀粉；
以质量比的基本配方为：
淀粉 10
水 100～150
氧化剂 10～25
酯化剂 1～8
接枝单体 1～6
引发剂 0.1～2
反应条件为：pH值7.5-10.0，反应温度25-50℃，总反应时间4～7小时，加料和反应均在搅拌下进行。
3、根据权利要求2所述的制备方法，其特征是氧化变性所用的氧化剂为次卤酸盐、或高锰酸钾、或过硫酸钾、或过氧化物。
4、根据权利要求2所述的制备方法，其特征是酯化变性所用的酯化剂为醋酸酐、或醋酸乙烯酯、或醋酸。
5、根据权利要求2所述的制备方法，其特征是接枝变性所用的接枝单体为丙烯酸、或丙烯酰胺、或丙烯酸甲酯，引发剂为高锰酸盐、或过硫酸铵、或过硫酸钾。
6、一种如权利要求1所述的三元复合变性淀粉的应用，其特征是用于造纸工业中的涂布和施胶。
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Assignee: Xiangxiang Hualong Rice Industry Co., Ltd. Assignor: Jiangnan University Contract fulfillment period: 2009.8.6 to 2019.8.5 contract change Contract record no.: 2009430000175 Denomination of invention: Oxidation-esterification-grafting three element complex denatured starch and its preparation method and application Granted publication date: 20060524 License type: Exclusive license Record date: 20091027 |
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