RU2466142C2 - Способ производства катионного крахмала - Google Patents
Способ производства катионного крахмала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2466142C2 RU2466142C2 RU2010148928/13A RU2010148928A RU2466142C2 RU 2466142 C2 RU2466142 C2 RU 2466142C2 RU 2010148928/13 A RU2010148928/13 A RU 2010148928/13A RU 2010148928 A RU2010148928 A RU 2010148928A RU 2466142 C2 RU2466142 C2 RU 2466142C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reaction mixture
- starch
- cationic starch
- suspension
- filtering
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложенный способ включает введение в водную суспензию крахмала предварительно приготовленной в процессе подачи смеси 3-хлор-2-гидроксипропилтриметиламмония хлорида и гидроксида натрия, нагревание и выдерживание реакционной смеси, нейтрализацию, фильтрование, промывку и сушку готового продукта. Для приготовления суспензии крахмала используют воды, полученные при фильтровании катионного крахмала предыдущего цикла производства, в которых массовая доля хлорида натрия достигает 1,3% от массы реакционной смеси. При этом проводят такое количество циклов производства, чтобы массовая доля хлорида натрия в реакционной смеси составляла 10% и выше, и осуществляют нагревание реакционной смеси до температуры 45-55°С, длительность ее выдерживания устанавливают в пределах 6-8 часов. Данный способ позволяет сократить расход реагентов и времени на производство катионного крахмала, повысить эффективность использования алкилирующего реагента, а также снизить загрязнения окружающей среды. 2 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к способу производства катионного крахмала и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности, в которой применяется катионный крахмал.
Известен способ производства ксантогената катионного крахмала в качестве добавки при производстве бумаги [US 4093510, 06.06.1978], первый этап которого подразумевает алкилирование крахмала, включающее внесение в суспензию крахмала сульфата натрия, растворов гидроксида натрия и 3-хлор-2-гидроксипропилтриметиламмония хлорида, выдерживание реакционной смеси в течение 6 часов при температуре 55°C и отделение готового продукта.
Данный способ характеризуется невысокой эффективностью использования алкилирующего реагента - 3-хлор-2-гидроксипропилтриметиламмония хлорида (63%), а также необходимостью дополнительного внесения антиклейстеризатора - сульфата натрия для поддержания достаточно высокой температуры выдерживания реакционной смеси.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ получения катионного крахмала [ЕР 0542236, 19.05.1993], включающий введение в нагретую до 44,6°C суспензию крахмала предварительно приготовленной в процессе подачи смеси 3-хлор-2-гидроксипропилтриметиламмония хлорида и гидроксида натрия, выдерживание реакционной смеси в течение 20 часов при 43,5°C, нейтрализацию, фильтрование, промывку и сушку готового продукта.
Недостатком данного способа является большая длительность его осуществления вследствие сравнительно невысокого уровня температуры выдерживания реакционной смеси.
Общим недостатком всех известных способов получения катионных крахмалов является образование значительных объемов сточных вод, образующихся при фильтровании суспензии полученного катионного крахмала. Указанные сточные воды отличатся высокими концентрациями растворимых солей, содержат часть алкилирующего реагента (в частности, 3-хлор-2-гидроксипропилтриметиламмония хлорида), непрореагировавшего с крахмалом, а также продукты гидролиза алкилирующего реагента (в частности, 2,3-дигидроксипропилтриметиламмония хлорид).
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в сокращении расхода реагентов и времени на производство катионного крахмала, повышении эффективности использования алкилирующего реагента, а также в снижении загрязнения окружающей среды.
Это достигается тем, что в способе производства катионного крахмала, включающем введение в водную суспензию крахмала предварительно приготовленной в процессе подачи смеси 3-хлор-2-гидроксипропилтриметиламмония хлорида и гидроксида натрия, нагревание и выдерживание реакционной смеси, нейтрализацию, фильтрование, промывку и сушку готового продукта, в отличие от прототипа для приготовления суспензии крахмала используют воды, полученные при фильтровании катионного крахмала предыдущего цикла производства, и в зависимости от количества циклов возврата ее нагревание осуществляют до температуры 45-55°С и длительность ее выдерживания устанавливают в пределах 6-8 часов.
Возврат с оборотными водами непрореагировавшей части алкилирующего реагента в реакционную смесь позволяет увеличить эффективность его использования. В каждом производственном цикле алкилирования крахмала при взаимодействии 3-хлор-2-гидроксипропилтриметиламмония хлорида и гидроксида натрия, а также при нейтрализации суспензии соляной кислотой образуется хлорид натрия, массовая доля которого достигает 1,3% от массы реакционной смеси. Таким образом, в результате использования оборотной воды концентрация хлорида натрия в каждом последующем цикле увеличивается на 1,3%. Постепенное накопление хлорида натрия, выполняющего роль антиклейстеризатора, позволяет увеличивать температуру выдерживания реакционной смеси, достигая уровня 55°C при массовой доле хлорида натрия 10% и выше. Соответственно можно уменьшить длительность осуществления процесса до 6-8 часов при сохранении максимального уровня эффективности использования алкилирующего реагента. Помимо этого организация замкнутого водооборота позволяет резко уменьшить количество образующихся сточных вод, подлежащих очистке.
Способ осуществляют следующим образом.
В реакторе готовят суспензию крахмала, используя при этом оборотные воды, полученные при фильтровании катионного крахмала предыдущего цикла производства. В суспензию вводят предварительно приготовленную в процессе подачи смесь 3-хлор-2-гидроксипропилтриметиламмония хлорида и гидроксида натрия. Полученную реакционную смесь выдерживают при значениях температуры и длительности, установленных в зависимости от содержания в ней хлорида натрия (таблица 1).
| Таблица 1 | ||
| Зависимость условий выдерживания реакционной смеси от содержания хлорида натрия | ||
| Массовая доля NaCl в реакционной смеси, % | Условия выдерживания реакционной смеси | |
| температура, °C | длительность, ч | |
| менее 5 | 45 | 8 |
| 5-10 | 50 | 7 |
| свыше 10 | 55 | 6 |
Затем реакционную смесь нейтрализуют раствором соляной кислоты, фильтруют, готовый продукт отмывают и сушат.
Пример осуществления известного способа производства катионного крахмала.
В лабораторном реакторе готовили 40%-ную суспензию кукурузного крахмала, содержавшую 1000 г сухого кукурузного крахмала. Суспензию нагревали при перемешивании до температуры 44,6°C. Затем в смеситель одновременно подавали 92 мл 65%-ного раствора 3-хлор-2-гидроксипропилтриметиламмония хлорида и 94 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия с таким расчетом, чтобы последующее введение в суспензию образующегося на этом этапе 2,3-эпоксипропилтриметиламмония хлорида происходило спустя 4-7 секунд после образования. Смесь выдерживали при перемешивании в течение 20 часов при температуре 43,5°C в термостате, после чего в суспензию подавали 10%-ный раствор соляной кислоты до рН 8. Затем крахмал подавали на фильтрацию, промывку и сушку до заданного содержания влаги. Содержание связанного азота - 0,33%. Значение степени использования 3-хлор-2-гидроксипропилтриметиламмония хлорида в реакции алкилирования крахмала - 63,88%.
Пример осуществления заявляемого способа производства катионного крахмала.
В лабораторном реакторе готовили 40%-ную суспензию кукурузного крахмала, содержавшую 1000 г сухого кукурузного крахмала. Затем в смеситель одновременно подавали 92 мл 65%-ного раствора 3-хлор-2-гидроксипропилтриметиламмония хлорида и 94 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия с таким расчетом, чтобы последующее введение в суспензию образующегося на этом этапе 2,3-эпоксипропилтриметиламмония хлорида происходило спустя 4-7 секунд после образования. Смесь выдерживали, перемешивая, в течение 8 часов при температуре 45°C в термостате, после чего в суспензию подавали 10%-ный раствор соляной кислоты до рН 8. Затем крахмал подавали на фильтрацию, промывку и сушку до заданного содержания влаги.
Описанный способ был воспроизведен еще 8 раз. При этом для приготовления суспензии крахмала использовали оборотные воды, полученные при фильтровании катионного крахмала предыдущего цикла. Содержание хлорида натрия в реакционной смеси, условия ее выдерживания, а также содержание связанного азота в катионном крахмале (ω) и полученные степени использования 3-хлор-2-гидроксипропилтриметиламмония хлорида (η) при проведении всех девяти опытов приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | |||||
| Условия и результаты осуществления заявляемого способа | |||||
| № | Массовая доля NaCl в реакционной смеси, % | Условия выдерживания реакционной смеси | ω, % | η, % | |
| температура, °C | длительность, ч | ||||
| 1 | 0,8 | 45 | 8 | 0,4 | 77,4 |
| 2 | 2,1 | 45 | 8 | 0,415 | 80,34 |
| 3 | 3,4 | 45 | 8 | 0,421 | 81,5 |
| 4 | 4,7 | 45 | 8 | 0,426 | 82,47 |
| 5 | 6,0 | 50 | 7 | 0,43 | 83,24 |
| 6 | 7,3 | 50 | 7 | 0,436 | 84,4 |
| 7 | 8,6 | 50 | 7 | 0,441 | 85,37 |
| 8 | 9,9 | 50 | 7 | 0,445 | 86,15 |
| 9 | 11,2 | 55 | 6 | 0,451 | 87,3 |
Технический результат изобретения заключается в сокращении длительности процесса производства катионного крахмала до 6-8 часов за счет увеличения температуры выдерживания реакционной смеси до 45-55°C без дополнительного внесения антиклейстеризаторов, повышении степени использования применяемого алкилирующего реагента (3-хлор-2-гидроксипропилтриметиламмония хлорида) на 30% за счет возвращения непрореагировавшей его части в суспензию крахмала, а также в снижении загрязнения окружающей среды за счет создания системы замкнутого водооборота.
Claims (1)
- Способ производства катионного крахмала, включающий введение в водную суспензию крахмала предварительно приготовленной в процессе подачи смеси 3-хлор-2-гидроксипропилтриметил аммония хлорида и гидроксида натрия, нагревание и выдерживание реакционной смеси, нейтрализацию, фильтрование, промывку и сушку готового продукта, отличающийся тем, что для приготовления суспензии крахмала используют воды, полученные при фильтровании катионного крахмала предыдущего цикла производства, в которых массовая доля хлорида натрия достигает 1,3% от массы реакционной смеси, при этом проводят такое количество циклов производства, чтобы массовая доля хлорида натрия в реакционной смеси составляла 10% и выше, и осуществляют нагревание реакционной смеси до температуры 45-55°С и длительность ее выдерживания устанавливают в пределах 6-8 ч.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010148928/13A RU2466142C2 (ru) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | Способ производства катионного крахмала |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010148928/13A RU2466142C2 (ru) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | Способ производства катионного крахмала |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010148928A RU2010148928A (ru) | 2012-06-10 |
| RU2466142C2 true RU2466142C2 (ru) | 2012-11-10 |
Family
ID=46679488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010148928/13A RU2466142C2 (ru) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | Способ производства катионного крахмала |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2466142C2 (ru) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106032392A (zh) * | 2015-03-20 | 2016-10-19 | 上海东升新材料有限公司 | 一种阳离子淀粉、制备方法及其应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU109871A1 (ru) * | 1957-03-14 | 1957-11-30 | А.С. Сипягин | Способ получени крахмала из кукурузного зерна |
| EP0542236A1 (en) * | 1991-11-12 | 1993-05-19 | National Starch and Chemical Investment Holding Corporation | Process for manufacture of cationic starch derivatives using concentrated alkali |
| RU2175658C1 (ru) * | 2000-06-22 | 2001-11-10 | Камышева Ирина Михайловна | Способ получения крахмала амаранта |
-
2010
- 2010-11-30 RU RU2010148928/13A patent/RU2466142C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU109871A1 (ru) * | 1957-03-14 | 1957-11-30 | А.С. Сипягин | Способ получени крахмала из кукурузного зерна |
| EP0542236A1 (en) * | 1991-11-12 | 1993-05-19 | National Starch and Chemical Investment Holding Corporation | Process for manufacture of cationic starch derivatives using concentrated alkali |
| RU2175658C1 (ru) * | 2000-06-22 | 2001-11-10 | Камышева Ирина Михайловна | Способ получения крахмала амаранта |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010148928A (ru) | 2012-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2320682C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von Dispersionen kationischer Stärken | |
| CN101200505B (zh) | 利用虾壳制备高脱乙酰度及高黏度壳聚糖的方法 | |
| CN102344499B (zh) | 一种Iota-卡拉胶的制备方法 | |
| CN106749764B (zh) | 一种季铵盐离子液体一步制备虾蟹壳中甲壳素的方法 | |
| CN105330627A (zh) | 高选择性制备呋喃铵盐的方法 | |
| CN104788584A (zh) | 一种甲壳类原料清洁生产壳聚糖及羧甲基壳聚糖新工艺 | |
| CN104193837A (zh) | 一种阳离子淀粉絮凝剂及其制备方法 | |
| KR20150046183A (ko) | 양성자화될 수 있는 질소 기 또는 영구적으로 양으로 하전된 질소 기로써 관능화된 알테르난 폴리사카라이드 | |
| RU2466142C2 (ru) | Способ производства катионного крахмала | |
| CN104938763A (zh) | 从玉米原浆中分离蛋白的方法 | |
| CN109400727A (zh) | 一种阳离子交联淀粉的生产方法 | |
| RU2430928C1 (ru) | Способ производства катионного кукурузного крахмала | |
| CN103539865B (zh) | 一种甲壳素/壳聚糖硫酸酯的简便合成工艺 | |
| WO1996009327A1 (en) | Aqueous alcoholic alkaline process for cationization and anionization of starch | |
| CN102617755A (zh) | 一种用虾壳或虾壳加工残渣制备壳聚糖的简易工艺 | |
| RU2165268C1 (ru) | Способ получения дезинфицирующего средства | |
| CN102241599B (zh) | 一种制备甘氨酸的方法 | |
| CN114805616A (zh) | 一种电场辅助制备酸解淀粉的改性方法 | |
| CN106832057A (zh) | 一种低聚合度甲壳素的制备方法 | |
| CN111471115A (zh) | 一种在水性介质中制备羟丙基淀粉的方法 | |
| CN105130920A (zh) | 一种3-甲基-4-硝基亚胺四氢-1,3,5-噁二嗪生产中甲酸的循环利用方法 | |
| CN106810624B (zh) | 一种壳聚糖乳酸盐的制备方法 | |
| RU2649896C1 (ru) | Способ производства кормовой добавки для сельскохозяйственных животных и птицы | |
| CN105566115B (zh) | 一种3,4,5—三甲氧基苯甲酸甲酯的合成方法 | |
| RU2057761C1 (ru) | Способ получения водорастворимых олигомеров |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141201 |