RU2595691C2 - Method of producing dye with starch component - Google Patents

Method of producing dye with starch component Download PDF

Info

Publication number
RU2595691C2
RU2595691C2 RU2014145592/05A RU2014145592A RU2595691C2 RU 2595691 C2 RU2595691 C2 RU 2595691C2 RU 2014145592/05 A RU2014145592/05 A RU 2014145592/05A RU 2014145592 A RU2014145592 A RU 2014145592A RU 2595691 C2 RU2595691 C2 RU 2595691C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dyes
starch
dye
starch component
derivatives
Prior art date
Application number
RU2014145592/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014145592A (en
Inventor
Владимир Владимирович Литвяк
Владимир Григорьевич Лобанов
Юрий Федорович Росляков
Гульназым Хамитовна Оспанкулова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
Priority to RU2014145592/05A priority Critical patent/RU2595691C2/en
Publication of RU2014145592A publication Critical patent/RU2014145592A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2595691C2 publication Critical patent/RU2595691C2/en

Links

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

FIELD: pulp and paper industry.
SUBSTANCE: invention relates to production of a dye with a starch component, which can be used in pulp and paper industry. Method of producing a dye with a starch component includes production of the starch component from a group of native starch or modified starch and its further reaction with an organic dye using mechanical mixing with the weight ratio of 1:1 or 1:2 respectively or adding 15-20 wt% of the dye to 5-10 % of the starch component suspension after correcting pH with subsequent spray drying. Dye is selected from any class of organic dyes.
EFFECT: obtained starch-containing dye has improved adhesion properties and improved consumer properties due to providing simultaneous colouring in a wide range of colors and surface glueing of the paper.
1 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к лакокрасочной отрасли химической промышленности, крахмало-паточной отрасли пищевой промышленности и может использоваться для одновременного окрашивания и поверхностной проклейки в целлюлозно-бумажной промышленности.The invention relates to the paint and varnish industry of the chemical industry, the starch and syrup industry of the food industry and can be used for simultaneous coloring and surface sizing in the pulp and paper industry.

Изобретение позволяет разработать высокоэффективный и экономный способ получения красителя, содержащего краситель-основу и крахмальный компонент.The invention allows to develop a highly effective and economical method for producing a dye containing a dye base and a starch component.

Известен способ получения сульфированного целлюлозного волокна, включающий окисление целлюлозной волокнистой массы окислительным агентом с образованием альдегидцеллюлозной волокнистой массы и сульфирование ее сульфицирующим агентом. В качестве окислительного агента может использоваться метанерйодат натрия, параперйодат натрия, йодная кислота, гипохлорит натрия, перекись водорода, озон, бихромат калия, перманганат калия, хлорит калия. При рН 3,0-4,6 альдегидцеллюлозную волокнистую массу промывают водой и сульфируют щелочным бисульфитом или двуокисью серы в сочетании с гидроокисью натрия при температуре 25-90°С до образования сульфированного целлюлозного волокна, в котором атом серы связан непосредственно с целлюлозой, а степень замещения колеблется в пределах 0,005-0,1 [Патент РФ № 2142530].A known method of producing sulfonated cellulose fiber, comprising oxidizing the cellulosic pulp with an oxidizing agent to form cellulose pulp aldehyde and sulfonating it with a sulfonating agent. As an oxidizing agent, sodium methane-iodate, sodium paraperiodate, iodic acid, sodium hypochlorite, hydrogen peroxide, ozone, potassium dichromate, potassium permanganate, potassium chlorite can be used. At pH 3.0-4.6, the cellulose pulp is washed with water and sulfonated with alkaline bisulfite or sulfur dioxide in combination with sodium hydroxide at a temperature of 25-90 ° C until a sulfonated cellulose fiber is formed in which the sulfur atom is directly bonded to cellulose, and the degree substitution ranges from 0.005 to 0.1 [RF Patent No. 2142530].

Недостатками этого способа является многостадийность, сложность, трудоемкость и длительность технологического процесса, что приводит к увеличению производственных площадей, расхода материала и металлоемкости, а также к повышению энергозатрат, что значительно ухудшает качество получаемого продукта. Кроме того, в процессе производства используется много дорогостоящих химических веществ: метаперйодат натрия, параперйодат натрия, йодная кислота, гипохлорит натрия, перекись водорода, озон, бихромат калия, перманганат калия, хлорит калия, бисульфит, двуокись серы, гидроокись натрия. Проведение подобного технологического процесса требует высококвалифицированного персонала. Конечный продукт не всегда соответствует требованиям потребителей.The disadvantages of this method is the multi-stage, complexity, complexity and duration of the process, which leads to an increase in production space, material consumption and metal consumption, as well as to increase energy consumption, which significantly affects the quality of the resulting product. In addition, many expensive chemicals are used in the production process: sodium meta-periodate, sodium para-periodate, iodic acid, sodium hypochlorite, hydrogen peroxide, ozone, potassium dichromate, potassium permanganate, potassium chlorite, bisulfite, sulfur dioxide, sodium hydroxide. Carrying out such a technological process requires highly qualified personnel. The final product does not always meet the requirements of consumers.

Известен способ получения окисленного декстринизированного крахмала при котором нативный крахмал предварительно обрабатывают мочевиной, взятой в количестве 1-16% от массы крахмала, при 80-90°С, 4-5 ч, полученный продукт смешивают с водным раствором перекиси водорода, смесь выдерживают при 60-70°С, 1-2 ч, при содержании перекиси водорода в смеси 0,35-1,0% от массы крахмального продукта [Патент РФ №2061701].A known method of producing oxidized dextrinized starch in which native starch is pretreated with urea taken in an amount of 1-16% by weight of starch at 80-90 ° C for 4-5 hours, the resulting product is mixed with an aqueous solution of hydrogen peroxide, the mixture is kept at 60 -70 ° C, 1-2 hours, with a hydrogen peroxide content in the mixture of 0.35-1.0% by weight of the starch product [RF Patent No. 2061701].

Недостатком этого способа является трудоемкость и большая продолжительность технологического процесса, низкая производительность и значительные энергозатраты, а также использование дорогостоящих химических реагентов (мочевины и перекиси водорода). Свойства полученного продукта не полностью удовлетворяют требованиям потребителей.The disadvantage of this method is the complexity and length of the process, low productivity and significant energy consumption, as well as the use of expensive chemicals (urea and hydrogen peroxide). The properties of the resulting product do not fully satisfy the requirements of consumers.

Известен способ получения модифицированного крахмала, включающий предварительную обработку нативного крахмала и формирование крахмала-экструдата. Предварительную обработку ведут раствором крахмального клейстера или желатина, а крахмал-экструдат подвергают вторичному нагреву с использованием в качестве источника тепла ИК-излучателя. При этом используют 0,3-0,7%-ный водный раствор крахмального клейстера или желатина, а вторичный нагрев осуществляется при температуре 15-18°С [Патент РФ №2078087].A known method for producing modified starch, including the preliminary processing of native starch and the formation of starch-extrudate. Pre-treatment is carried out with a solution of starch paste or gelatin, and the starch-extrudate is subjected to secondary heating using an IR emitter as a heat source. In this case, a 0.3-0.7% aqueous solution of starch paste or gelatin is used, and secondary heating is carried out at a temperature of 15-18 ° C [RF Patent No. 2078087].

Однако, недостатком данного способа является сложная схема выработки, большие энергозатраты и недостаточные потребительские качества полученного экструзионного крахмала.However, the disadvantage of this method is the complex production scheme, high energy consumption and insufficient consumer qualities of the obtained extrusion starch.

Наиболее близким к изобретению является способ производства модифицированного крахмала [Жушман, А.И. Модифицированные крахмалы / А.И. Жушман. - М.: Пищепромиздат, 2007. - 236 с.] - прототип, предусматривающий воздействие на него химическим или физическим или сочетанным фактором.Closest to the invention is a method for the production of modified starch [Zhushman, A.I. Modified starches / A.I. Zhushman. - M .: Pishchepromizdat, 2007. - 236 p.] - a prototype that provides exposure to it with a chemical or physical or combined factor.

Основным недостатком указанного способа является, прежде всего, получение модифицированного крахмала для целлюлозо-бумажной промышленности, свойства которого неполностью соответствуют требованиям потребителей. В настоящее время отсутствует крахмал, при помощи которого можно было бы одновременно проводить окрашивание материала (бумаги) и осуществлять поверхностную проклейку бумаги или внесение в целлюлозную массу.The main disadvantage of this method is, first of all, obtaining modified starch for the pulp and paper industry, the properties of which do not fully meet the requirements of consumers. Currently, there is no starch with which it would be possible to simultaneously stain the material (paper) and carry out surface sizing of the paper or introduction into the pulp.

Таким образом, задачей, на решение которой направлено данное изобретение является разработка высокоэффективного и экономного способа получения красителя с крахмальным компонентом.Thus, the problem to which this invention is directed is the development of a highly efficient and economical method for producing a dye with a starch component.

Технический результат изобретения заключается в улучшении его потребительских свойств и возможности осуществления одновременного окрашивания и поверхностной проклейки бумаги в целлюлозо-бумажной промышленности.The technical result of the invention is to improve its consumer properties and the possibility of simultaneous dyeing and surface sizing of paper in the pulp and paper industry.

Технический результат достигается тем, что способ получения красителя с крахмальным компонентом для одновременного окрашивания и поверхностной проклейки бумаги, включающий получение крахмального компонента, выбранного из группы нативного крахмала или модифицированного крахмала, полученного в результате экструзии или контактной сушки, или распылительной сушки, или декстринизации, или окисления, или кислотного гидролиза, или щелочного гидролиза, или катионизации, или анионизации, или оксиалкилирования, или ацетилирования, и осуществление механического смешивания указанного крахмального компонента с красителем, выбранным из группы, включающей акридиновые красители (производные акридина) или антрахиноновые красители (производные антрахинона), или арилметановые красители, или диарилметановые красители (основанные на дифенилметане), или триарилметановые красители (производные трифенилметана), или азокрасители (основанные на группе -N=N-), или судановые красители, или метановые (цианиновые) красители (производные фталоцианина), или диазонидные красители (производные солей диазония), или нитро красители (основанные на -NO2 нитрогруппе), или нитрозо красители (основанные на -N=O нитрозной группе), или фталоцианиновые красители (производные фталоцианина), или хинон-иминовые красители (производные хинона), или азиновые красители, или юрходиновые красители, или сафраниновые красители (производные сафранина), или индамины, или индофеноловые красители (производные индофенола), или оксадиновые красители (производные оксазина), или оксазоновые красители (производные оксазона), или тиазиновые красители (поизводные тиазина), или тиазоловые красители (производные тиазола), или ксантеновые красители (производные ксантена), или флуореновые красители (производные флуорена), или пирониновые красители, или флуороновые красители (основанные на флуороне), или родаминовые красители (производные родамина) при массовом соотношении 1:1 или 1:2 соответственно или добавления 15-20% масс. указанного красителя к 5-15%-ной суспензии указанного крахмального компонента после корректировки рН с последующей распылительной сушкой.The technical result is achieved in that a method of producing a dye with a starch component for simultaneous coloring and surface sizing of paper, comprising obtaining a starch component selected from the group of native starch or modified starch obtained by extrusion or contact drying, or spray drying, or dextrinization, or oxidation, or acid hydrolysis, or alkaline hydrolysis, or cationization, or anionization, or hydroxyalkylation, or acetylation, and mechanically mixing said starch component with a dye selected from the group consisting of acridine dyes (acridine derivatives) or anthraquinone dyes (anthraquinone derivatives) or arylmethane dyes or diarylmethane dyes (based on diphenylmethane) or triarylmethane dyes (triphenylmethane derivatives) azo dyes (based on the -N = N- group), or sudan dyes, or methane (cyanine) dyes (phthalocyanine derivatives), or diazonide dyes (derivatives of leu diazonium), or nitro dyes (based on the -NO 2 nitro group), or nitro dyes (based on the -N = O nitroso group), or phthalocyanine dyes (phthalocyanine derivatives), or quinone-imine dyes (quinone derivatives), or azine dyes, or yurkhodin dyes, or safranin dyes (safranin derivatives), or indamines, or indophenol dyes (indophenol derivatives), or oxadine dyes (oxazine derivatives), or oxazone dyes (oxazone derivatives), or thiazine dyes (t derivatives azine), or thiazole dyes (thiazole derivatives), or xanthene dyes (xanthene derivatives), or fluorene dyes (fluorene derivatives), or pyronine dyes, or fluorone dyes (based on fluorone), or rhodamine dyes (rhodamine derivatives) in a weight ratio 1: 1 or 1: 2, respectively, or adding 15-20% of the mass. the specified dye to a 5-15% suspension of the indicated starch component after adjusting the pH, followed by spray drying.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Для получения красителя с крахмальным компонентом используют красители, содержащие следующие хромофорные группы:To obtain a dye with a starch component, dyes containing the following chromophore groups are used:

Figure 00000001
акридиновые красители (производные акридина) или
Figure 00000001
acridine dyes (derivatives of acridine) or

Figure 00000001
антрахиноновые красители (производные антрахинона) или
Figure 00000001
anthraquinone dyes (derivatives of anthraquinone) or

Figure 00000001
арилметановые красители или
Figure 00000001
arylmethane dyes or

Figure 00000001
диарилметановые красители (основанные на дифенилметане) или
Figure 00000001
diarylmethane dyes (based on diphenylmethane) or

Figure 00000001
триарилметановые красители (производные трифенилметана) или
Figure 00000001
triarylmethane dyes (triphenylmethane derivatives) or

Figure 00000001
азокрасители (основанные на группе -N=N-) или
Figure 00000001
azo dyes (based on the group -N = N-) or

Figure 00000001
судановые красители или
Figure 00000001
Sudan dyes or

Figure 00000001
метиновые (цианиновые) красители или
Figure 00000001
methine (cyanine) dyes or

Figure 00000001
диазонидные красители (производные солей диазония) или
Figure 00000001
diazonide dyes (derivatives of diazonium salts) or

Figure 00000001
нитро красители (основанные на -NO2 нитрогруппе) или
Figure 00000001
nitro dyes (based on -NO 2 nitro group) or

Figure 00000001
нитрозо красители (основанные на -N=O нитрозной группе) или
Figure 00000001
nitroso dyes (based on -N = O nitrous group) or

Figure 00000001
фталоцианиновые красители (производные фталоцианина) или
Figure 00000001
phthalocyanine dyes (derivatives of phthalocyanine) or

Figure 00000001
хинон-иминовые красители (производные хинона) или
Figure 00000001
quinone-imine dyes (quinone derivatives) or

Figure 00000001
азиновые красители или
Figure 00000001
azine dyes or

Figure 00000001
юрходиновые красители или
Figure 00000001
yurkhodin dyes or

Figure 00000001
сафраниновые красители (производные сафранина) или
Figure 00000001
safranin dyes (derivatives of safranin) or

Figure 00000001
индамины, или
Figure 00000001
indamines, or

Figure 00000001
индофеноловые красители (производные индофенола) или
Figure 00000001
indophenol dyes (derivatives of indophenol) or

Figure 00000001
оксазиновые красители (производные оксазина) или
Figure 00000001
oxazine dyes (derivatives of oxazine) or

Figure 00000001
оксазоновые красители (производные оксазона) или
Figure 00000001
oxazone dyes (oxazone derivatives) or

Figure 00000001
тиазиновые красители (поизводные тиазина) или
Figure 00000001
thiazine dyes (thiazine derivatives) or

Figure 00000001
тиазоловые красители (производные тиазола) или
Figure 00000001
thiazole dyes (thiazole derivatives) or

Figure 00000001
ксантеновые красители (производные ксантена) или
Figure 00000001
xanthene dyes (xanthene derivatives) or

Figure 00000001
флуореновые красители (производные флуорена) или
Figure 00000001
fluorene dyes (fluorene derivatives) or

Figure 00000001
пирониновые красители или
Figure 00000001
pyronin dyes or

Figure 00000001
флуороновые красители (основанные на флуороне) или
Figure 00000001
fluorone dyes (based on fluorone) or

Figure 00000001
родаминовые красители (производные родамина).
Figure 00000001
rhodamine dyes (derivatives of rhodamine).

В качестве крахмального компонента при получении красителя используют следующие нативные и модифицированные крахмалы.The following native and modified starches are used as the starch component in the preparation of the dye.

Получение нашивных крахмалов. Нативные крахмалы получают при переработке следующего растительного сырья:Getting starchy starches. Native starches are obtained by processing the following plant materials:

- кукурузы (Zea mays L.);- corn (Zea mays L.);

- пшеницы (растений рода Triticum);- wheat (plants of the genus Triticum);

- ржи (Secale cereale L.);- rye (Secale cereale L.);

- тритикале (Tritikale, от лат. triticum - пшеница и от лат. secale - рож);- triticale (Tritikale, from lat. triticum - wheat and from lat. secale - rye);

- ячменя (Hordeum vulgare L.);- barley (Hordeum vulgare L.);

- риса (Oryza sativa L.);- rice (Oryza sativa L.);

- сорго (Red leoti L.);- sorghum (Red leoti L.);

- амаранта (Amaranthus tricolor L. или другие растения рода Amaranthus);- amaranth (Amaranthus tricolor L. or other plants of the genus Amaranthus);

- гороха (Pisum sativum L.);- peas (Pisum sativum L.);

- нута (Cicer arietinum L.);- chickpea (Cicer arietinum L.);

- тапиоки (Manihot utilissima L. и Manihotpalmate L.);- tapioca (Manihot utilissima L. and Manihotpalmate L.);

- картофеля (Solanum tuberosum L.).- potatoes (Solanum tuberosum L.).

Получения нативного крахмала предусматривает подготовку к переработке и измельчение крахмалосодержащего сырья, использование многоступенчатой гидроциклонной установки, на которой осуществляются операции разделения тонкоизмельченного крахмалсодержащего сырья на крахмальную суспензию и смесь мезги с другими побочными продуктами, а также впоследствии осуществляют частичное сгущение крахмальной суспензии, с последующим обезвоживание, сушкой удалением металломагнитных примесей, фасовкой, упаковкой, маркировкой и транспортированием крахмала.Obtaining native starch involves preparation for processing and grinding of starch-containing raw materials, the use of a multi-stage hydrocyclone unit, which performs the operations of separating finely ground starch-containing raw materials into a starch suspension and a mixture of pulp with other by-products, and also subsequently partially thickens the starch suspension, followed by drying of the starch suspension, followed by drying removal of metallomagnetic impurities, packing, packaging, labeling and transportation m of starch.

Получение модифицированных крахмалов. Получение набухающих или предварительно клейстеризованных крахмалов. Процесс приготовления набухающих крахмалопродуктов обычно включает следующие операции: подготовку сырья с увлажнением его, а иногда и с обработкой химическими реагентами; клейстеризацию крахмала; образование тонкой пленки клейстера; высушивание клейстера; измельчение полученных пленок и просеивание порошкообразного продукта. Сушку клейстера производят тонким слоем с использованием специального оборудования. Широкое распространение получили набухающие крахмалы, приготовляемые путем предварительной клейстеризации 35-45% водной суспензии крахмала и последующего высушивания клейстера в тонком слое на паровых барабанных вальцовых сушилках при температуре 120-180°С.Obtaining modified starches. Obtaining swellable or pre-gelatinized starches. The process of preparing swellable starch products usually includes the following operations: preparation of raw materials with moisturizing it, and sometimes with treatment with chemical reagents; gelatinization of starch; the formation of a thin film of paste; paste drying; grinding the resulting films and sieving the powdered product. The paste is dried in a thin layer using special equipment. Swelling starches are widely used, prepared by preliminary gelatinization of a 35-45% aqueous suspension of starch and subsequent drying of the paste in a thin layer on steam drum roller dryers at a temperature of 120-180 ° C.

Получение экструзионных крахмалов. Для экструзионной обработки крахмалов применяют различные типы экструдеров. Процесс экструдирования осуществляется следующим образом. Подготовленное исходное крахмалсодержащее сырье в виде гранул или порошка из бункера через загрузочное отверстие поступает к шнеку, который перемещает его вдоль корпуса. В ходе этого процесса сырье переходит из дисперсного сыпучего состояния в упруго-вязкопластичную массу. Эти превращения происходят при действии на сырье, с необходимым количеством влаги (20%), высоких температур (до 200°С) и давления (до 25 МПа). Продукт, уплотняясь, нагревается за счет сил трения частиц о поверхности вращающихся рабочих органов и деформации сдвига в самом продукте, а также за счет дополнительного регулирования нагрева от внешнего источника теплоты. Образующаяся масса перемещается шнеком к матрице и при определенном давлении выпрессовывается через ее отверстия. Величина давления в значительной мере обусловлена размером отверстий матрицы и структурно-механическими свойствами обрабатываемой массы. После выхода продукта из отверстий матрицы в результате резкого перепада температуры и давления происходит мгновенное испарение влаги, аккумулированная продуктом энергия высвобождается. Экструдат увеличивается в объеме, в нем появляется большое число разных по форме и размеру пор, стенки которых являются высушенными пленками клейстера крахмала.Obtaining extrusion starches. For extrusion processing of starches, various types of extruders are used. The extrusion process is as follows. Prepared initial starch-containing raw materials in the form of granules or powder from the hopper through the loading hole enters the auger, which moves it along the body. During this process, the raw material passes from a dispersed bulk state into an elastic-viscous-plastic mass. These transformations occur when exposed to raw materials, with the required amount of moisture (20%), high temperatures (up to 200 ° C) and pressure (up to 25 MPa). The product, being compressed, is heated due to the forces of friction of particles on the surface of rotating working bodies and shear deformation in the product itself, as well as due to additional regulation of heating from an external heat source. The resulting mass is moved by a screw to the matrix and, at a certain pressure, is pressed out through its openings. The pressure is largely due to the size of the holes of the matrix and structural and mechanical properties of the treated mass. After the product leaves the matrix holes as a result of a sharp drop in temperature and pressure, moisture instantly evaporates, the energy accumulated by the product is released. The extrudate increases in volume, a large number of pores of different shapes and sizes appear on it, the walls of which are dried starch paste films.

Методы экструзии для обработки сырья, содержащего крахмал, подразделяются на три типа: холодная (температура ниже или равная температуре клейстеризации крахмала, т.е. не более 50°С, влажность массы - более 28%, давление - менее 10 МПа), горячая или теплая (температура выше температуры клейстеризации крахмала, но не выше 120°С, влажность массы - 24-30%, давление - 9-12 МПа) и высокотемпературная или варочная (температура более 120°С, влажность массы - 14-20%, давление - 12-20 МПа) экструзия.Extrusion methods for processing raw materials containing starch are divided into three types: cold (temperature lower than or equal to the gelatinization temperature of starch, i.e., not more than 50 ° С, humidity of the mass - more than 28%, pressure - less than 10 MPa), hot or warm (temperature is higher than starch gelatinization temperature, but not higher than 120 ° С, mass humidity is 24-30%, pressure is 9-12 MPa) and high-temperature or cooking (temperature is more than 120 ° С, mass humidity is 14-20%, pressure - 12-20 MPa) extrusion.

Получение кислото- или щелочномодифицированных крахмалов. Модифицированный кислотой крахмал обычно получают путем обработки крахмальной суспензии соляной (0,5-7%), фосфорной (0,5-7%) или серной (≤2%) кислотой при 25-55°С. Модифицировать крахмал можно также щелочью, обработав крахмал смесью NaOH/KOH (≤1%). Время обработки зависит от показателя вязкости, которую необходимо получить и может составлять от 6 до 24 часов.Obtaining acid or alkaline modified starches. Acid-modified starch is usually obtained by treating a starch suspension with hydrochloric (0.5-7%), phosphoric (0.5-7%) or sulfuric (≤2%) acid at 25-55 ° C. Starch can also be modified with alkali by treating starch with a mixture of NaOH / KOH (≤1%). Processing time depends on the indicator of viscosity, which must be obtained and can be from 6 to 24 hours.

Получение окисленных крахмалов. Окисленные крахмалы получают в результате воздействия на сухой крахмал или крахмальную суспензию различных окислителей: йодной кислоты или перйодатов, перекиси водорода, озона, перманганата калия, гипохлорита натрия, гипохлорит кальция с/без добавления катализатора и с последующей отмывкой, обезвоживанием и сушкой.Obtaining oxidized starches. Oxidized starches are obtained as a result of exposure to dry starch or starch suspension of various oxidizing agents: iodic acid or periodates, hydrogen peroxide, ozone, potassium permanganate, sodium hypochlorite, calcium hypochlorite with / without adding a catalyst and then washing, dehydrating and drying.

Получение декстринов. Для получения декстрина сухой крахмал подкисляют с помощью летучей кислоты (соляной или азотной) в оборудовании непрерывного действия. Подкисленный крахмал выдерживают в бункерах в течение 12-16 часов. После отлежки крахмал предварительно подсушивают до 3% влажности и подвергают декстринизации. При этом крахмал нагревают и выдерживают определенное время при температуре 125-180°С, что обеспечивает требуемую степень расщепления крахмала. В дальнейшем декстрин охлаждают, увлажняют и просеивают.Getting dextrins. To obtain dextrin, dry starch is acidified with volatile acid (hydrochloric or nitric) in continuous equipment. The acidified starch is kept in bins for 12-16 hours. After aging, the starch is pre-dried to 3% moisture and subjected to dextrinization. In this case, the starch is heated and maintained for a certain time at a temperature of 125-180 ° C, which ensures the required degree of starch degradation. Subsequently, dextrin is cooled, moistened and sieved.

Получение оксиалкилированных крахмалов. При производстве оксиалкилированных крахмалов используют очищенную 40-45% суспензию крахмала. В смесь вводят раствор щелочи или окиси щелочноземельного металла и растворяют в ней окись этилена или пропилена. Реакцию проводят при температуре не выше 50°С и постоянном перемешивании в герметично закрытом оборудовании в течение нескольких часов. После завершения реакции оксиалкилкрахмал отделяют фильтрацией и в случае необходимости промывают водой. Сырой крахмал высушивают, просеивают и упаковывают.Obtaining oxyalkylated starches. In the manufacture of oxyalkylated starches, a purified 40-45% starch suspension is used. A solution of alkali or alkaline earth metal oxide is introduced into the mixture and ethylene or propylene oxide is dissolved in it. The reaction is carried out at a temperature not exceeding 50 ° C and constant stirring in hermetically sealed equipment for several hours. After completion of the reaction, hydroxyalkyl starch is separated by filtration and, if necessary, washed with water. Crude starch is dried, sieved and packaged.

Получение катионных крахмалов. Существует различные способы катионирования крахмала. Для катионирования крахмала используют: конденсат эпихлоргидрина и аммиака, метилсиликонат натрия, смесь мочевины и фосфорной кислоты, N-(3-хлор-2-гидроксипропил)-N,N,N-триметиламмония хлорида или любые другие катионсодержащие агенты.Obtaining cationic starches. There are various methods for cationizing starch. For cationic starch use: a condensate of epichlorohydrin and ammonia, sodium methylsiliconate, a mixture of urea and phosphoric acid, N- (3-chloro-2-hydroxypropyl) -N, N, N-trimethylammonium chloride or any other cationic agents.

Получение ацетатных крахмалов. Ацетилирование может быть проведено путем нагревания смеси состоящей из ацетилирующего агента и крахмала. В качестве ацетилирующего агента можно применять уксусную кислоту, уксусный ангидрид, кетен, винилацетат, а также смеси уксусного ангидрида с уксусной кислотой, пиридином, диметилсульфоксидом и водным раствором щелочи. В зависимости от того, какой процент содержания ацетильных групп необходимо получить в крахмале, создают определенные условия для проведения реакции. Избыток ацетилирующего агента отделяют от крахмала промыванием в холодной воде. Промытый модифицированный крахмал обезвоживают, высушивают и просеивают.Obtaining acetate starches. Acetylation can be carried out by heating a mixture consisting of an acetylating agent and starch. As an acetylating agent, acetic acid, acetic anhydride, ketene, vinyl acetate, as well as mixtures of acetic anhydride with acetic acid, pyridine, dimethyl sulfoxide and an aqueous alkali solution can be used. Depending on what percentage of the content of acetyl groups you need to get in starch, create certain conditions for the reaction. Excess acetylating agent is separated from starch by washing in cold water. The washed modified starch is dehydrated, dried and sieved.

Получение красителя с крахмальным компонентом. Осуществляют механическое смешивание нативного крахмала с красителем или модифицированного крахмала с красителем в соотношении 1:1 или 1:2 или к 5-15%-ной суспензии нативного крахмала или к крахмальной суспензии полученной после модификации и корректировки уровня рН добавляют 15-20% масс. красителя и осуществляют распылительную сушку.Obtaining a dye with a starch component. Native starch with dye or modified starch with dye is mechanically mixed in a ratio of 1: 1 or 1: 2, or 15-20% of the mass is added to a 5-15% suspension of native starch or to a starch suspension obtained after modification and adjustment of the pH level. dye and carry out spray drying.

Полученный краситель фасуют, упаковывают, маркируют и при необходимости транспортируют или отправляют в склад на хранение.The resulting dye is packaged, packaged, labeled and, if necessary, transported or sent to the warehouse for storage.

Далее приведены примеры конкретного выполнения изобретения.The following are examples of specific embodiments of the invention.

Пример 1. Получают нативный картофельный крахмал. Затем осуществляют механическое смешивание полученного нативного картофельного крахмала с акридиновым красителем - Основным желтым О в соотношении 1:1. Полученный краситель с крахмальным компонентом фасуют, упаковывают, маркируют и при необходимости транспортируют или отправляют в склад на хранение.Example 1. Get native potato starch. Then carry out the mechanical mixing of the obtained native potato starch with acridine dye - Basic yellow O in a ratio of 1: 1. The resulting dye with starch component is Packed, packaged, labeled and, if necessary, transported or sent to the warehouse for storage.

В условиях примера 1 получают также краситель с крахмальным компонентом с использованием аминоантрахинонового красителя - Дисперсного синего К и физически модифицированного крахмала, полученного распылительной сушкой.           Under the conditions of example 1, a dye with a starch component is also obtained using the aminoanthraquinone dye Disperse Blue K and physically modified starch obtained by spray drying.

Аналогично получают краситель с использованием крахмального компонента, модифицированного контактной сушкой или подвергнутого экструзии.           Similarly, a dye is prepared using a starch component modified by contact drying or extruded.

Пример 2. Получают кислотногидролизованный крахмал. Затем осуществляют механическое смешивание полученного кислотногидролизованного крахмала с арилметановым красителем - Кислотным фиолетовым 2К в соотношении 1:2. Полученный краситель с крахмальным компонентом фасуют, упаковывают, маркируют и при необходимости транспортируют или отправляют в склад на хранение.          Example 2. Receive acid hydrolyzed starch. Then carry out the mechanical mixing of the obtained acid-hydrolyzed starch with arylmethane dye - Acid violet 2K in a ratio of 1: 2. The resulting dye with starch component is Packed, packaged, labeled and, if necessary, transported or sent to the warehouse for storage.

В условиях примера 3 получают также следующие красители с крахмальным компонентом:           In the conditions of example 3 also receive the following dyes with a starch component:

с использованием крахмала, модифицированного щелочью, и оксазинового красителя - Основного темно-синего 2К;           using alkali-modified starch and an oxazine dye - Basic dark blue 2K;

с использованием крахмала, модифицированного анионизацией, и тиазинового красителя - Метиленового голубого;            using anionized modified starch and a thiazine dye — Methylene Blue;

с использованием крахмала, модифицированного катионизацией, и ариламинового красителя - Сафранина;            using starch modified with cationization and arylamine dye - Safranin;

с использованием крахмала, модифицированного оксиэтилированием, и фталоцианина меди - Пигмента голубого фталоцианинового;            using starch modified with hydroxyethylation and copper phthalocyanine - Blue phthalocyanine pigment;

с использованием крахмала, модифицированного ацетилированием, и нитрокрасителя - Дисперсного желтого прочного 2К; аналогично - с использованием нитрозокрасителя - нитрозо-β-нафтола.            using acetylation modified starch and nitro dye - dispersed yellow durable 2K; similarly, with the use of a nitrodye - nitroso-β-naphthol.

Пример 3. Получают 10%-ную суспензию нативного тапиокового крахмала. Затем к полученной суспензии после корректировки уровня рН от нейрального до слабощелочного добавляют 20% азокрасителя - Хризофенина и осуществляют распылительную сушку. Полученный краситель с крахмальным компонентом фасуют, упаковывают, маркируют и при необходимости транспортируют или отправляют в склад на хранение.Example 3. Receive a 10% suspension of native tapioca starch. Then, to the resulting suspension, after adjusting the pH level from the neutral to slightly alkaline, add 20% azo dye - Chrysophenin and carry out spray drying. The resulting dye with starch component is Packed, packaged, labeled and, if necessary, transported or sent to the warehouse for storage.

Аналогично получают краситель с крахмальным компонентом с использованием тиазолового красителя - Сернистого оранжевого.Similarly, a dye with a starch component is obtained using a thiazole dye, Sulfur Orange.

Пример 4. Получают 5%-ную суспензию окисленного картофельного крахмала. Затем к полученной суспензии после корректировки уровня рН добавляют 15% хинониминового красителя - α-Нафтолового синего и осуществляют распылительную сушку.Example 4. Receive a 5% suspension of oxidized potato starch. Then, after adjusting the pH level, 15% of the quinoneimine dye, α-Naphthol blue, is added to the resulting suspension and spray drying is carried out.

Аналогично получают краситель с крахмальным компонентом с использованием ксантенового красителя - диалкиламинопроизводного 9-фенилксантена.Similarly, a dye with a starch component is prepared using a xanthene dye, a dialkylamino derivative of 9-phenylxanthene.

Полученный краситель с крахмальным компонентом фасуют, упаковывают, маркируют и при необходимости транспортируют или отправляют в склад на хранение.The resulting dye with starch component is Packed, packaged, labeled and, if necessary, transported or sent to the warehouse for storage.

Таким образом, разработан высокоэффективный и экономный способ получения красителя с крахмальным компонентом, который способствует получению крахмалсодержащего продукта с улучшенными потребительскими свойствами, предназначенного для одновременного окрашивания в широкую гамму цветов и поверхностной проклейки бумаги в целлюлозно-бумажной промышленности.Thus, a highly effective and economical method for producing a dye with a starch component has been developed, which contributes to the production of a starch-containing product with improved consumer properties, intended for simultaneous coloring in a wide range of colors and surface sizing of paper in the pulp and paper industry.

Claims (1)

Способ получения красителя с крахмальным компонентом для одновременного окрашивания и поверхностной проклейки бумаги, включающий получение крахмального компонента, выбранного из группы нативного крахмала или модифицированного крахмала, полученного в результате экструзии или контактной сушки, или распылительной сушки, или декстринизации, или окисления, или кислотного гидролиза, или щелочного гидролиза, или катионизации, или анионизации, или оксиалкилирования, или ацетилирования, и осуществление механического смешивания указанного крахмального компонента с красителем, выбранным из группы, включающей акридиновые красители или антрахиноновые красители, или арилметановые красители, или азокрасители, или метиновые красители, или нитрокрасители, или нитрозокрасители, или фталоцианиновые красители, или хинониминовые красители, или азиновые красители, или индофеноловые красители, или оксазиновые красители, или тиазиновые красители, или тиазоловые красители, или ксантеновые красители, при массовом соотношении 1:1 или 1:2 соответственно или добавления 15-20мас.% указанного красителя к 5-10%-ной суспензии указанного крахмального компонента после корректировки рН с последующей распылительной сушкой. A method of obtaining a dye with a starch component for simultaneous staining and surface sizing of paper, comprising obtaining a starch component selected from the group of native starch or modified starch obtained by extrusion or contact drying, or spray drying, or dextrinization, or oxidation, or acid hydrolysis, or alkaline hydrolysis, or cationization, or anionization, or hydroxyalkylation, or acetylation, and mechanical mixing of said a starch component with a dye selected from the group consisting of acridine dyes or anthraquinone dyes, or arylmethane dyes, or azo dyes, or methine dyes, or nitro dyes, or nitroso dyes, or phthalocyanine dyes, or quinoneimine dyes, or azine dyes, or indophenol oxazine dyes, or thiazine dyes, or thiazole dyes, or xanthene dyes, with a mass ratio of 1: 1 or 1: 2, respectively, or adding 15-20 wt.% specified to a divider to a 5-10% suspension of the indicated starch component after adjusting the pH, followed by spray drying.
RU2014145592/05A 2014-11-12 2014-11-12 Method of producing dye with starch component RU2595691C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014145592/05A RU2595691C2 (en) 2014-11-12 2014-11-12 Method of producing dye with starch component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014145592/05A RU2595691C2 (en) 2014-11-12 2014-11-12 Method of producing dye with starch component

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014145592A RU2014145592A (en) 2016-06-10
RU2595691C2 true RU2595691C2 (en) 2016-08-27

Family

ID=56114748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014145592/05A RU2595691C2 (en) 2014-11-12 2014-11-12 Method of producing dye with starch component

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2595691C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1240404A (en) * 1969-02-12 1971-07-21 Scholten Honig Res N V Textile printing pastes
SU697563A1 (en) * 1977-11-16 1979-11-15 Всесоюзный научно-исследовательский институт прикладной энзимологии Culture medium for isolating microorganisms-amylase producents
RU2283390C1 (en) * 2005-02-15 2006-09-10 Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт бумаги" (ОАО "ЦНИИБ") Method of production of the pigment for manufacture of the cardboard and paper
RU2407767C2 (en) * 2005-10-11 2010-12-27 Аграна Штерке Гмбх Use of starch and derivatives thereof together with cellulose as thickener in paint systems, method of preparing paint systems (versions), dispersion paint composite thickener and dispersion paint
RU2010114156A (en) * 2007-09-10 2011-10-20 Эмсланд-Штерке Гмбх (De) THICKENER FOR REAGENT PRINTING BASED ON STARCH

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1240404A (en) * 1969-02-12 1971-07-21 Scholten Honig Res N V Textile printing pastes
SU697563A1 (en) * 1977-11-16 1979-11-15 Всесоюзный научно-исследовательский институт прикладной энзимологии Culture medium for isolating microorganisms-amylase producents
RU2283390C1 (en) * 2005-02-15 2006-09-10 Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт бумаги" (ОАО "ЦНИИБ") Method of production of the pigment for manufacture of the cardboard and paper
RU2407767C2 (en) * 2005-10-11 2010-12-27 Аграна Штерке Гмбх Use of starch and derivatives thereof together with cellulose as thickener in paint systems, method of preparing paint systems (versions), dispersion paint composite thickener and dispersion paint
RU2010114156A (en) * 2007-09-10 2011-10-20 Эмсланд-Штерке Гмбх (De) THICKENER FOR REAGENT PRINTING BASED ON STARCH

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БРЕЙТМАН В. М. и др. Исследование влияния взаимодействия красителя с загустителями в печатных красках. Изв. вузов ТТП. 1969. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014145592A (en) 2016-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lewicka et al. Chemical modifications of starch: microwave effect
US2516634A (en) Cold-water swelling starch ethers in original granule form
CN101365725B (en) Process for starch modification
Javadian et al. The effects of dual modification on functional, microstructural, and thermal properties of tapioca starch
GB787153A (en) A method of preparing cold swelling starch products
CN105481989B (en) Glass fiber impregnating compound added with modified starch
US3046272A (en) Polysaccharide-sultone reaction products
US20100159104A1 (en) Method for cooking a starchy material with a high content of dry matter for the preparation of an adhesive composition
KR101230213B1 (en) Methods for manufacturing hydroxyalkyl starch
CN103275646B (en) Water soluble starch caking agent and preparation method thereof
Heebthong et al. Physicochemical properties of cross‐linked cassava starch prepared using a pilot‐scale reactive twin‐screw extrusion process (REX)
RU2595691C2 (en) Method of producing dye with starch component
CN106947410A (en) One kind is used for corrugated paper board production line low-temperature quick-drying type starch adhesive and preparation method thereof
Rao et al. Morphology and functionality of dry heat‐treated and oxidized quinoa starches
Sun et al. Structural, rheological, pasting, and digestive properties of wheat A-starch: Effect of outshell removal combined with annealing
CN101161684B (en) Infrared Synthesis Method of Crosslinked Carboxymethyl Starch
Gümüşay et al. Effects of extrusion parameters on physicochemical properties of third generation corn snacks expanded by microwave heating
Mali et al. Preparation of acetylated distarch adipates by extrusion
CN110392531B (en) Heat inhibited starch and/or flour rewetting
CN102827294A (en) Method for producing cationic starch by using homogeneous phase drying method
US3256115A (en) Microbiologically stable, cold water dispersable gelatinized starchy flour and process for the preparation thereof
CN109879976B (en) A kind of preparation method of high amylose starch
JPH0138146B2 (en)
RU2656659C1 (en) Method for obtaining food coloring starch-containing additives
US2910467A (en) Starch cross-linked with hexahydro-1, 3, 5-triacryloyl-s-triazine

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161113