專利名稱：一種氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉的制備方法及氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造紙技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及造紙行業(yè)中的涂布用變性淀粉技木，尤其涉及ー種氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉的制備方法及氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉。
背景技術(shù)：
淀粉在自然界中分布很廣，是ー種用之不竭的可再生天然資源。隨著生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識到能源及環(huán)境等問題的嚴(yán)重性，因此對可再生資源的深層次開發(fā)及應(yīng)用越來越引起人們的重視。淀粉作為ー種來源豐富的可再生資源，其改性產(chǎn)品因具有優(yōu)良的性能而逐漸被廣泛關(guān)注和應(yīng)用。 天然淀粉不溶于冷水，淀粉糊化易老化，被膜性差，缺乏乳化力，耐藥性及耐機(jī)械性差等不足之處限制了其廣泛的應(yīng)用。人們根據(jù)淀粉的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)開發(fā)了淀粉的變性技術(shù)，即運用物理、化學(xué)或酶的方法對原淀粉進(jìn)行處理，使其具有適合某種特殊用途的性質(zhì)，這ー過程稱為淀粉的變性，其產(chǎn)品稱為變性淀粉。通過改性不僅可改善淀粉原有性質(zhì)還可賦予其新的特殊功能特性，使其在食品、造紙、塑料、紡織、日化、醫(yī)藥等許多領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用
造紙淀粉按其使用方法可分為4大類漿內(nèi)添加淀粉、噴霧淀粉(層間增強為主)、表面施膠淀粉和涂布淀粉。涂布淀粉中，羧甲基淀粉由于具有優(yōu)良的粘結(jié)強度、成膜性、流變性和保水性，并且與涂料中其它的化學(xué)物質(zhì)相溶性極好，所以用在造紙行業(yè)的無碳復(fù)寫紙、銅版紙中做涂料前景較好。但由于羧甲基淀粉產(chǎn)物具有強水溶性，取代度O. I或以上能溶于冷水，得澄清透明的粘稠溶液，這就使得生產(chǎn)過程中要使用有機(jī)溶劑(例如こ醇、甲醇)作為反應(yīng)介質(zhì)，但由于有機(jī)溶劑本身易燃、有危險性，而且成本昂貴，從而造成羧甲基淀粉要大批量生產(chǎn)應(yīng)用在造紙行業(yè)就非常困難，很難普及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無需采用有機(jī)溶劑、制備方法簡單、綜合性價比優(yōu)良，且所得變性淀粉配制的涂布漿液具有優(yōu)良流動性和保水性，從而可很好地滿足造紙行業(yè)中無碳復(fù)寫紙、銅版紙等高端產(chǎn)品涂布要求的氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉的制備方法。本發(fā)明的另ー個目的在于提供上述制備方法制備所得氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉。本發(fā)明的上述目的是通過如下方案予以實現(xiàn)的
ー種氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉的制備方法，該制備方法是先對淀粉原料進(jìn)行氧化交聯(lián)處理得到交聯(lián)淀粉后，再以ー氯こ酸和交聯(lián)淀粉為反應(yīng)原料，采用微波加熱和紅外保溫相結(jié)合的方法對其進(jìn)行羧甲基化反應(yīng)從而得到所需氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉，具體包括如下步驟
步驟I氧化交聯(lián)
將天然淀粉和水投入溶解罐中，攪拌制備得到淀粉漿，用苛性堿調(diào)節(jié)該淀粉漿的PH值至10 11. 5后開始升溫，將淀粉漿溫度控制在35 42°C，保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)下加入次氯酸鈉和交聯(lián)劑，攪拌狀態(tài)下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)90 150分鐘，取樣檢測當(dāng)?shù)矸蹪{質(zhì)量比濃度為25%時，淀粉粘度達(dá)到3 IOmpa. s則結(jié)束交聯(lián)反應(yīng)，向反應(yīng)體系中慢慢加入亞硫酸氫鈉，直到測氯試紙變色為止，停止加入 亞硫酸氫鈉，再用酸中和調(diào)節(jié)整個體系PH至6 8，然后再依次經(jīng)過濾洗滌、沉降提濃、氣流干燥處理后得到所需交聯(lián)淀粉，該交聯(lián)淀粉為粉末(水份く 15%)；
上述步驟I中，天然淀粉是指本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的玉米淀粉、木薯淀粉或馬鈴薯淀粉等中的任意ー種或兩種及兩種以上的混合。上述步驟I中，天然淀粉和水?dāng)嚢柚苽渌玫矸蹪{的濃度為20 24. 5波美度(。Β );本發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，淀粉漿的濃度如果小于該范圍則淀粉含固量不夠，生產(chǎn)效率低，制造成本高，如果大于該范圍則不利于反應(yīng)的均勻性，因此通過實驗優(yōu)化選擇淀粉漿的濃度為20 24. 5波美度；波美度為淀粉生產(chǎn)廠家普遍采用的ー種濃度計量方式，使用波美計易于檢測，方便生產(chǎn)操作。上述步驟I中，用苛性堿調(diào)節(jié)淀粉漿的PH值至10 11. 5，苛性堿采用氫氧化鉀或氫氧化鈉均可，優(yōu)選氫氧化鈉，具體是采用質(zhì)量百分比濃度為3 5%的氫氧化鈉來調(diào)節(jié)淀粉漿的PH ;本發(fā)明人通過實驗優(yōu)化后發(fā)現(xiàn)，用苛性堿調(diào)節(jié)淀粉漿的PH值至10 11. 5，該PH值范圍有利于交聯(lián)反應(yīng)。上述步驟I中，將淀粉漿溫度控制在35 42で，該溫度的選擇是發(fā)明人通過大量實驗對比后優(yōu)化篩選得到的，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在該溫度范圍內(nèi)氧化反應(yīng)效率最高。上述步驟I中，保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)下加入次氯酸鈉和交聯(lián)劑中，次氯酸鈉是起到氧化劑的作用，次氯酸鈉的加入量為步驟I的天然淀粉(絕對干重)總重量的4 8% ;所述交聯(lián)劑為三氯氧磷或環(huán)氧氯丙烷中的任意ー種，交聯(lián)劑的加入量為步驟I所述天然淀粉(絕對干重)總重量的O. 08 O. 3%。上述步驟I中，攪拌狀態(tài)下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)90 150分鐘，取樣檢測當(dāng)?shù)矸蹪{質(zhì)量比濃度為25%吋，淀粉粘度達(dá)到3 IOmpa. s則結(jié)束交聯(lián)反應(yīng)；波美濃度是生產(chǎn)過程中方便工人操作的，質(zhì)量比濃度則是便于品控部門進(jìn)行指標(biāo)控制，所以生產(chǎn)過程中的淀粉漿濃度采用波美濃度，取樣檢測時則采用質(zhì)量比濃度。上述步驟I中，亞硫酸氫鈉是以粉末固體的形式加入，亞硫酸氫鈉的作用是還原沒有反應(yīng)的次氯酸鈉。上述步驟I中，用酸中和調(diào)節(jié)整個體系PH至6 8，所述酸為硫酸或鹽酸，具體是采用5 10波美度的硫酸或5 10波美度的鹽酸。所述5 10波美度的硫酸是將市售的濃硫酸用水調(diào)至5 10波美度的硫酸；所述5 10波美度的鹽酸是將市售的濃鹽酸用水調(diào)至5 10波美度的鹽酸；用酸中和調(diào)節(jié)整個體系PH至6 8，該PH值的范圍是終止交聯(lián)反應(yīng)必須的，低于該PH值則會影響淀粉粘度。上述步驟I中，再用酸中和調(diào)節(jié)整個體系PH至6 8，然后再依次經(jīng)過濾洗滌、沉降提濃、氣流干燥處理后得到所需交聯(lián)淀粉；所述過濾洗滌是通過過濾去除雜質(zhì)，采用自來水進(jìn)行洗滌；所述沉降提濃和氣流干燥這兩個步驟是不屬本申請發(fā)明點的常規(guī)操作，是淀粉生產(chǎn)的一般處理流程和常規(guī)的后處理操作。沉降提濃指使用沉降離心機(jī)對淀粉漿進(jìn)行沉降，去掉過多的水份，氣流干燥是使用市售的氣流干燥設(shè)備對淀粉進(jìn)行干燥處理。步驟2羧甲基變性
將步驟I制備得到的交聯(lián)淀粉投入混合罐中，并緩慢加入氫氧化鈉固體顆粒，攪拌15 30分鐘后得到交聯(lián)淀粉混合物，將脂肪醇聚氧こ烯醚和水的混合液以霧狀的形式噴入到該交聯(lián)淀粉混合物中，并加熱攪拌后得到堿化后的交聯(lián)淀粉混合物，用過風(fēng)機(jī)抽吸使該堿化后的交聯(lián)淀粉混合物的水份下降至< 15%后，將ー氯こ酸溶液以霧狀形式噴入到該堿化后的交聯(lián)淀粉混合物上，得到羧甲基化反應(yīng)所需的反應(yīng)原料混合物，然后將該反應(yīng)原料混合物經(jīng)破碎機(jī)進(jìn)行破碎處理后，依次置于微波反應(yīng)系統(tǒng)和紅外保溫系統(tǒng)中進(jìn)行羧甲基化反應(yīng)；羧甲基化反應(yīng)產(chǎn)物通過風(fēng)機(jī)抽冷至常溫20 32°C后，用鹽酸調(diào)節(jié)其PH至6 8后，得到本發(fā)明所需氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉。上述步驟2中，將步驟I制備得到的交聯(lián)淀粉投入混合罐中，并緩慢加入氫氧化鈉 固體顆粒，氫氧化鈉顆粒添加量為步驟I所述天然淀粉(絕對干重)總重量的6 10%。上述步驟2中，脂肪醇聚氧こ烯醚和水的混合液是指由脂肪醇聚氧こ烯醚和水混合而成的液體，該混合液中，脂肪醇聚氧こ烯醚的用量為步驟I所述天然淀粉(絕對干重)總重量的3 6%，水的用量為步驟I所述天然淀粉(絕對干重)總重量的7 12%。上述步驟2中，將脂肪醇聚氧こ烯醚和水的混合液以霧狀的形式噴入到該交聯(lián)淀粉混合物中，并加熱攪拌，所述加熱攪拌的條件為攪拌溫度為50 70°C，攪拌時間為30 50分鐘；因為發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，在該攪拌溫度和攪拌時間下，可以使得淀粉堿化更充分，從而有利于后續(xù)試驗的效果。上述步驟2中，一氯こ酸的作用為醚化劑，所述ー氯こ酸溶液的配制方法為將ー氯こ酸溶解至水中，要完全溶解，得到一氯こ酸溶液；該ー氯こ酸溶液中一氯こ酸的用量為步驟I所述天然淀粉(絕對干重)總重量的6 12%，水的用量為步驟I所述天然淀粉(絕對干重)總重量的7 12%。上述步驟2中，將該反應(yīng)原料混合物經(jīng)破碎機(jī)進(jìn)行破碎處理，該破碎處理是發(fā)明人經(jīng)實驗摸索后確定的，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過破碎可以使化學(xué)藥劑更均勻于淀粉中，并使微波反應(yīng)時，不會有大顆粒，從而造成局部糊化現(xiàn)象；破碎機(jī)的篩網(wǎng)為60 80目。上述步驟2中，將羧甲基化反應(yīng)所需的反應(yīng)原料混合物依次置于微波反應(yīng)系統(tǒng)和紅外保溫系統(tǒng)中進(jìn)行羧甲基化反應(yīng)的具體操作為首先將羧甲基化反應(yīng)所需的反應(yīng)原料混合物置于微波反應(yīng)系統(tǒng)中，微波反應(yīng)的溫度保持在70 90°C，微波反應(yīng)時間為25 40分鐘，尤其是微波反應(yīng)溫度的控制是本發(fā)明人優(yōu)化的重點，因為發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，高于或低于70 90°C這個溫度范圍都會大大降低反應(yīng)效率，此溫度范圍是本發(fā)明的最佳反應(yīng)溫度；然后再置于紅外保溫系統(tǒng)中，紅外保溫的溫度控制在70 90°C，保溫時間為5 15分鐘，采用的是紅外線波長。上述步驟2中，發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，微波對水介質(zhì)敏感，水量多了或者不使用抽濕器，會導(dǎo)致淀粉易糊化，因此，上述微波反應(yīng)系統(tǒng)和紅外保溫系統(tǒng)都需要同時開啟抽濕裝置，若不開啟抽濕裝置，散發(fā)出的水汽太大對反應(yīng)不利，并易在反應(yīng)通道中形成冷凝水珠，滴入淀粉中，影響淀粉品質(zhì)。
上述步驟2中，用鹽酸調(diào)節(jié)其PH至6 8，所述鹽酸是采用5 10波美度的鹽酸，所述5 10波美度的鹽酸是將市售的濃鹽酸用水調(diào)至5 10波美度的鹽酸。本發(fā)明制備方法中，微波反應(yīng)系統(tǒng)必須要結(jié)合紅外保溫系統(tǒng)一起，是因為發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)微波反應(yīng)主要靠水分子傳導(dǎo)熱量，而水介質(zhì)散發(fā)到一定程度后，再用微波就會對產(chǎn)品白度影響較大，用紅外保溫則有利于反應(yīng)持續(xù)，也不會影響白度。本發(fā)明還要求保護(hù)由上述制備方法制備得到的氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉，該變性淀粉通過檢測分析可以發(fā)現(xiàn)，其能夠配制30%以上高濃度的涂布漿液，并且漿液能保持優(yōu)良的流動性、保水性，滿足造紙行業(yè)中無碳復(fù)寫紙、銅版紙等高端產(chǎn)品的涂布要求，目前已有產(chǎn)品用于東莞長安昌眾紙業(yè)有限公司的銅版紙和湛江冠龍紙業(yè)的無碳復(fù)寫紙，紙張涂料效果理想。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
1.針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明通過研究后采用了微波加熱與紅外保溫相結(jié)合的技木，使得氧化交聯(lián)淀粉能在半干粉狀態(tài)下進(jìn)行羧甲基反應(yīng)，大幅度降低生產(chǎn)成本，易于普及生產(chǎn)；另外，經(jīng)過堿化處理的氧化交聯(lián)粉，加入一氯こ酸后，經(jīng)微波反應(yīng)器中微波的集中加熱，能更加有效提高化學(xué)反應(yīng)的效率，這是普通干法加熱達(dá)不到的；
2.傳統(tǒng)加熱方法是依靠熱源，通過輻射、傳導(dǎo)、對流等途徑，首先使物體的表面加熱，然后經(jīng)熱傳導(dǎo)，使內(nèi)部的溫度由表及里逐步升高，這樣熱量傳遞速度很慢，達(dá)到淀粉整體加熱需很長時間，同時容易造成淀粉加熱的不均勻性，甚至?xí)?dǎo)致淀粉變黃，從而影響淀粉的白度指標(biāo)；而本發(fā)明采用微波加熱方法，充分利用淀粉中水分子對微波的吸收，對淀粉進(jìn)行直接的、整體的、穿透性加熱，加熱速度快、均勻性好，反應(yīng)效率高，且便于控制淀粉的品質(zhì)；
3.本發(fā)明的制備方法通過對過程中的一些關(guān)鍵操作的優(yōu)化，從而保證了最終復(fù)合變性淀粉的性能，如將羧甲基化反應(yīng)所需的反應(yīng)原料混合物先進(jìn)行破碎處理后，再進(jìn)行微波加熱與紅外保溫，此處的破碎處理可有效防止淀粉結(jié)團(tuán)，避免淀粉局部糊化，也使淀粉粒度均勻，從而提聞反應(yīng)效率；
4.本發(fā)明的制備方法簡單、成本低廉、無需采用有機(jī)溶劑、綜合性價比優(yōu)良，制備所得氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉性能優(yōu)良，用該變性淀粉配制的涂布漿液具有優(yōu)良流動性和保水性，可很好地滿足造紙行業(yè)中無碳復(fù)寫紙、銅版紙等高端產(chǎn)品涂布要求，具有良好的發(fā)展應(yīng)用前景。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)ー步地描述，但具體實施例并不對本發(fā)明做任何限定。實施例I氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉
本實施例的氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉，其制備方法包括如下步驟
步驟I氧化交聯(lián)將玉米淀粉和水投入溶解罐中，攪拌制備得到濃度為20波美度的淀粉漿，用質(zhì)量百分比濃度為4%的氫氧化鈉調(diào)節(jié)該淀粉漿的PH值至10 11. 5后開始升溫，將淀粉漿溫度控制在35 42°C，保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)下加入次氯酸鈉和三氯氧磷，攪拌狀態(tài)下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)90 150分鐘，取樣檢測當(dāng)?shù)矸蹪{質(zhì)量比濃度為25%時，淀粉粘度達(dá)到3 IOmpa. s則結(jié)束交聯(lián)反應(yīng)，向反應(yīng)體系中慢慢加入亞硫酸氫鈉,直到測氯試紙變色為止,停止加入亞硫酸氫鈉，再用5波美度的鹽酸中和調(diào)節(jié)整個體系PH至6 8，然后再依次經(jīng)過濾、洗滌和干燥處理后得到所需交聯(lián)淀粉(水份< 15%)；
上述步驟I中，次氯酸鈉的加入量為步驟I的天然淀粉(絕對干重)總重量的8% ;三氯氧磷的加入量為步驟I所述天然淀粉(絕對干重)總重量的O. 08%。步驟2羧甲基變性
將步驟I制備得到的交聯(lián)淀粉投入混合罐中，并緩慢加入氫氧化鈉固體顆粒(氫氧化鈉顆粒添加量為步驟I所述天然淀粉的絕對干重總重量的6%)，攪拌15 30分鐘后得到交聯(lián)淀粉混合物，將脂肪醇聚氧こ烯醚和水的混合液以霧狀的形式噴入到該交聯(lián)淀粉混合物中，并加熱攪拌(攪拌溫度為50 70°C，攪拌時間為30 50分鐘)后得到堿化后的交聯(lián)淀粉混合物，用過風(fēng)機(jī)抽吸使該堿化后的交聯(lián)淀粉混合物的水份下降至< 15%后，將ー氯こ酸溶液以霧狀形式噴入到該堿化后的交聯(lián)淀粉混合物上，得到羧甲基化反應(yīng)所需的反應(yīng)原 料混合物，然后將該反應(yīng)原料混合物經(jīng)破碎機(jī)(破碎機(jī)的篩網(wǎng)為60 80目)進(jìn)行破碎處理后，依次置于微波反應(yīng)系統(tǒng)和紅外保溫系統(tǒng)中進(jìn)行羧甲基化反應(yīng)；羧甲基化反應(yīng)產(chǎn)物通過風(fēng)機(jī)抽冷至常溫20 32°C后，用5波美度的鹽酸調(diào)節(jié)其PH至6 8后，得到本實施例的氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉。上述步驟2中，脂肪醇聚氧こ烯醚和水的混合液中，脂肪醇聚氧こ烯醚的用量為步驟I所述天然淀粉(絕對干重)總重量的6%，水的用量為步驟I所述天然淀粉(絕對干重)
總重量的7%。上述步驟2中，一氯こ酸溶液中一氯こ酸的用量為步驟I所述天然淀粉(絕對干重)總重量的6%，水的用量為步驟I所述天然淀粉(絕對干重)總重量的12%。上述步驟2中，微波反應(yīng)的溫度保持在70 90°C，微波反應(yīng)時間為25 40分鐘，然后再置于紅外保溫系統(tǒng)中，紅外保溫的溫度控制在70 90°C，保溫時間為5 15分鐘，采用的是紅外線波長；微波反應(yīng)系統(tǒng)和紅外保溫系統(tǒng)均同時開啟抽濕裝置。將本實施例制備得到的氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉經(jīng)常規(guī)破碎機(jī)、篩粉機(jī)處理后，稱重、包裝得到成品。本實施例的氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉進(jìn)行性能測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)
本實施例產(chǎn)品氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉的羧甲基取代度為O. 15 O. 28，產(chǎn)品易溶于熱水，粘度穩(wěn)定性較高，保水性好，淀粉糊液常溫放置24小時，表面不結(jié)皮。實施例2氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉
本實施例的氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉，其制備方法包括如下步驟
步驟I氧化交聯(lián)
將馬鈴薯淀粉和水投入溶解罐中，攪拌制備得到濃度為24波美度的淀粉漿，用質(zhì)量百分比濃度為5%的氫氧化鈉調(diào)節(jié)該淀粉漿的PH值至10 11. 5后開始升溫，將淀粉漿溫度控制在35 42°C，保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)下加入次氯酸鈉和環(huán)氧氯丙烷，攪拌狀態(tài)下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)90 150分鐘，取樣檢測當(dāng)?shù)矸蹪{質(zhì)量比濃度為25%吋，淀粉粘度達(dá)到3 IOmpa. s則結(jié)束交聯(lián)反應(yīng)，向反應(yīng)體系中慢慢加入亞硫酸氫鈉，直到測氯試紙變色為止，停止加入亞硫酸氫鈉，再用8波美度的鹽酸中和調(diào)節(jié)整個體系PH至6 8，然后再依次經(jīng)過濾、洗滌和干燥處理后得到所需交聯(lián)淀粉(水份< 15%)；上述步驟I中，次氯酸鈉的加入量為步驟I的天然淀粉(絕對干重)總重量的4% ;環(huán)氧氯丙烷的加入量為步驟I所述天然淀粉(絕對干重)總重量的O. 3%。步驟2羧甲基變性
將步驟I制備得到的交聯(lián)淀粉投入混合罐中，并緩慢加入氫氧化鈉固體顆粒(氫氧化鈉顆粒添加量為步驟I所述天然淀粉的絕對干重總重量的9%)，攪拌15 30分鐘后得到交聯(lián)淀粉混合物，將脂肪醇聚氧こ烯醚和水的混合液以霧狀的形式噴入到該交聯(lián)淀粉混合物中，并加熱攪拌(攪拌溫度為50 70°C，攪拌時間為30 50分鐘)后得到堿化后的交聯(lián)淀粉混合物，用過風(fēng)機(jī)抽吸使該堿化后的交聯(lián)淀粉混合物的水份下降至< 15%后，將ー氯こ酸溶液以霧狀形式噴入到該堿化后的交聯(lián)淀粉混合物上，得到羧甲基化反應(yīng)所需的反應(yīng)原料混合物，然后將該反應(yīng)原料混合物經(jīng)破碎機(jī)(破碎機(jī)的篩網(wǎng)為60 80目)進(jìn)行破碎處理后，依次置于微波反應(yīng)系統(tǒng)和紅外保溫系統(tǒng)中進(jìn)行羧甲基化反應(yīng)；羧甲基化反應(yīng)產(chǎn)物通過風(fēng)機(jī)抽冷至常溫20 32°C后，用8波美度的鹽酸調(diào)節(jié)其PH至6 8后，得到本實施例的氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉。 上述步驟2中，脂肪醇聚氧こ烯醚和水的混合液中，脂肪醇聚氧こ烯醚的用量為步驟I所述天然淀粉(絕對干重)總重量的3%，水的用量為步驟I所述天然淀粉(絕對干重)總重量的11%。上述步驟2中，一氯こ酸溶液中一氯こ酸的用量為步驟I所述天然淀粉(絕對干重)總重量的11%，水的用量為步驟I所述天然淀粉(絕對干重)總重量的7%。上述步驟2中，微波反應(yīng)的溫度保持在70 90°C，微波反應(yīng)時間為25 40分鐘，然后再置于紅外保溫系統(tǒng)中，紅外保溫的溫度控制在70 90°C，保溫時間為5 15分鐘，采用的是紅外線波長；微波反應(yīng)系統(tǒng)和紅外保溫系統(tǒng)均同時開啟抽濕裝置。將本實施例制備得到的氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉經(jīng)常規(guī)破碎機(jī)、篩粉機(jī)處理后，稱重、包裝得到成品。本實施例的氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉進(jìn)行性能測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)
本實施例產(chǎn)品氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉其羧甲基取代度為O. 15 O. 28，產(chǎn)品易溶于熱水，粘度穩(wěn)定性較高，保水性好，淀粉糊液常溫放置24小時，表面不結(jié)皮。
權(quán)利要求
1.一種氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉的制備方法，其特征在于該制備方法是先對淀粉原料進(jìn)行氧化交聯(lián)處理得到交聯(lián)淀粉后，再以ー氯こ酸和交聯(lián)淀粉為反應(yīng)原料，在微波反應(yīng)系統(tǒng)和紅外保溫系統(tǒng)中進(jìn)行羧甲基化反應(yīng)從而得到所需氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉，所述微波反應(yīng)系統(tǒng)的溫度為70 90°C，微波反應(yīng)時間為25 40分鐘，紅外保溫系統(tǒng)的溫度為70 90°C，保溫時間為5 15分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉的制備方法，其特征在于該制備方法具體包括如下步驟 步驟I氧化交聯(lián) 將天然淀粉和水投入溶解罐中，攪拌制備得到濃度為20 24. 5波美度的淀粉漿，用苛性堿調(diào)節(jié)該淀粉漿的PH值至10 11. 5后開始升溫，將淀粉漿溫度控制在35 42°C，保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)下加入次氯酸鈉和交聯(lián)劑，攪拌狀態(tài)下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)90 150分鐘，取樣檢測當(dāng)?shù)矸蹪{質(zhì)量比濃度為25%吋，淀粉粘度達(dá)到3 IOmpa. s則結(jié)束交聯(lián)反應(yīng)，向交聯(lián)反應(yīng)體系中慢慢加入亞硫酸氫鈉，直到測氯試紙變色為止，停止加入亞硫酸氫鈉，再用酸中和調(diào)節(jié)整個體系PH至6 8，然后再依次經(jīng)過濾、洗滌和干燥處理后得到所需交聯(lián)淀粉； 步驟2羧甲基變性 將步驟I制備得到的交聯(lián)淀粉投入混合罐中，并緩慢加入氫氧化鈉固體顆粒，攪拌15 30分鐘后得到交聯(lián)淀粉混合物，將脂肪醇聚氧こ烯醚和水的混合液以霧狀的形式噴入到該交聯(lián)淀粉混合物中，并于50 70°C下攪拌30 50分鐘后得到堿化后的交聯(lián)淀粉混合物，用過風(fēng)機(jī)抽吸使該堿化后的交聯(lián)淀粉混合物的水份下降至< 15%后，將ー氯こ酸溶液以霧狀形式噴入到該堿化后的交聯(lián)淀粉混合物上，得到羧甲基化反應(yīng)所需的反應(yīng)原料混合物，然后將該反應(yīng)原料混合物依次置于微波反應(yīng)系統(tǒng)和紅外保溫系統(tǒng)中進(jìn)行羧甲基化反應(yīng)；羧甲基化反應(yīng)產(chǎn)物通過風(fēng)機(jī)抽冷至常溫20 32°C后，用5 10波美度的鹽酸調(diào)節(jié)其PH至6 8后，得到本發(fā)明所需氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述ー種氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉的制備方法，其特征在于所述步驟I中，天然淀粉是指玉米淀粉、木薯淀粉或馬鈴薯淀粉中的任意一種或兩種或兩種以上的混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述ー種氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉的制備方法，其特征在于所述步驟I中，苛性堿為質(zhì)量百分比濃度為3 5%的氫氧化鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述ー種氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉的制備方法，其特征在于所述步驟I中，次氯酸鈉的加入量為步驟I所述天然淀粉絕對干重總重量的4 8% ;所述交聯(lián)劑為三氯氧磷或環(huán)氧氯丙烷中的任意ー種，交聯(lián)劑的加入量為步驟I所述天然淀粉絕對干重總重量的O. 08 O. 3%。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項所述的一種氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉的制備方法，其特征在于所述步驟2中，氫氧化鈉顆粒添加量為步驟I所述天然淀粉絕對干重總重量的6 10% ο
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述ー種氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉的制備方法，其特征在于所述步驟2的脂肪醇聚氧こ烯醚和水的混合液中，脂肪醇聚氧こ烯醚的用量為步驟I所述天然淀粉絕對干重總重量的3 6%，水的用量為步驟I所述天然淀粉絕對干重總重量的·7 12%。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述ー種氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉的制備方法，其特征在于所述步驟2的一氯こ酸溶液中，一氯こ酸的用量為步驟I所述天然淀粉絕對干重總重量的6 12%，水的用量為步驟I所述天然淀粉絕對干重總重量的7 12%。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述ー種氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉的制備方法，其特征在于所述羧甲基化反應(yīng)所需的反應(yīng)原料混合物需先經(jīng)過破碎機(jī)的破碎處理后才依次置于微波反應(yīng)系統(tǒng)和紅外保溫系統(tǒng)中進(jìn)行羧甲基化反應(yīng)，所述破碎機(jī)的篩網(wǎng)為60 80目。
10.ー種氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉，其特征在于該氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉是由權(quán)利要求1-9所述任ー項氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉的制備方法制備而得。
全文摘要
本發(fā)明公開一種氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉的制備方法及氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉，該制備方法是先對淀粉原料進(jìn)行氧化交聯(lián)處理得到交聯(lián)淀粉后，再以一氯乙酸和交聯(lián)淀粉為反應(yīng)原料，在微波反應(yīng)系統(tǒng)和紅外保溫系統(tǒng)中進(jìn)行羧甲基化反應(yīng)從而得到所需氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉。本發(fā)明制備方法簡單、成本低廉、無需采用有機(jī)溶劑、綜合性價比優(yōu)良，制備所得氧化交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉性能優(yōu)良，用該變性淀粉能夠配制30%以上高濃度的涂布漿液，且涂布漿液具有優(yōu)良流動性和保水性，可很好地滿足造紙行業(yè)中無碳復(fù)寫紙、銅版紙等高端產(chǎn)品涂布要求，具有良好的發(fā)展應(yīng)用前景。
文檔編號D21H19/54GK102690362SQ20121018
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者喻永青 申請人:東莞市匯美淀粉科技有限公司