專利名稱：季銨型陽離子變性淀粉的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種淀粉的生產(chǎn)工藝，更具體地講是一種季銨型陽離子變性淀粉的 生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
目前，對于大多數(shù)的國家的季銨型陽離子變性淀粉生產(chǎn)廠家而言，基本上是利用 傳統(tǒng)濕法工藝生產(chǎn)變性淀粉，該工藝淡水耗量大，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水COD高和鹽份含 量重，造成嚴重的污染問題。而且我國變性淀粉生產(chǎn)企業(yè)普遍存在規(guī)模小、設(shè)備陳舊、生產(chǎn) 工藝水平低、能耗高、產(chǎn)品低水平重復延伸，使得生產(chǎn)企業(yè)成本升高，經(jīng)濟效益低，產(chǎn)品市場 競爭力不強。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生產(chǎn)周期短、成本低廉、能耗 低、質(zhì)量穩(wěn)定的季銨型陽離子變性淀粉的生產(chǎn)工藝。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)一種季銨型陽離子變性淀粉的生產(chǎn)工藝包括以下步驟1)、混合首先將淀粉送入混合器內(nèi)，啟動攪拌器，將濃度為69%占淀粉重量3 10%的醚化劑溶液、占淀粉重量1 3%的催化試劑及0. 01 0. 05%的交聯(lián)助劑噴入混合 器內(nèi)與淀粉混合10 15min，然后將物料送入高速混合機內(nèi)充分混合均勻；2)、變性反應充分混合的物料送入變性淀粉加熱反應裝置的入料口內(nèi)，調(diào)節(jié)料層 厚度至3 6cm、反應溫度50 150°C、反應時間10 30min，使物料的水份保持在10 13%、粘度在30 80mpa. s、取代度在0. 02 0. 05 ；3)、中和反應將已經(jīng)加熱反應的淀粉物料分批送到冷卻復配機內(nèi)，待淀粉的溫度 下降至40°C以下后，噴入濃度為4 10%占淀粉重量1 3%的中和調(diào)配劑，使淀粉的PH 值為 7.0 士 1.0 ；4)、物理增效在冷卻復配機內(nèi)已完成中和等反應的變性淀粉物料中添加占淀粉 重量0. 1 5%的粉體性能改進劑，再充分混合10 20min，以增加、改善產(chǎn)品的各種性能， 達到滿足用戶對變性淀粉的各種使用要求；5)、篩分、稱量、包裝經(jīng)上述混合均勻的產(chǎn)品，通過孔徑0. 15mm的振動篩，篩分后 稱量包裝即可。所述醚化劑溶液為氯乙基二乙基銨、3-氯-2羥丙基三甲基氯化銨(CHPTMA)、 N-(2，3環(huán)氧丙基)三甲基氯化銨(GTA)、一氯乙酸鈉、含氮環(huán)氧化物溶液中的一種或幾種混 合物。所述的催化試劑為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、硅酸鈉、偏硅酸鈉、偏 鋁酸鈉、三乙醇銨中的一種或幾種混合物。所述的交聯(lián)助劑為六偏磷酸鈉、氨基甲酸酯、環(huán)氧化物中的一種或幾種混合物。
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所述的粉體性能改進劑為亞鐵氰化鉀、硅鋁酸鈉、磷酸三鈣、二氧化硅、微晶纖維 素、草酸、尿素中的一種或幾種混合物。所述的中和調(diào)配劑為硝酸、硫酸、己二酸、鹽酸、磷酸、乙二酸中的一種或幾種混合 物。所述季銨型陽離子變性淀粉加熱反應裝置為微波和遠紅外加熱反應裝置。由于本發(fā)明的淀粉中加入醚化劑溶液、催化試劑、交聯(lián)助劑、粉體性能改進劑，可 以使得帶電基團與纖維、松香、填料等發(fā)生不可逆的吸附，從而提高細小纖維及填料留著、 加快脫水、提高車速、節(jié)約能耗。成紙灰分含量、表面平滑性、光澤度、抗掉毛性等指標明顯 改善，印刷后的紙張色澤鮮艷、透印少、色調(diào)均勻。而且，本發(fā)明采用的變性淀粉加熱反應裝 置的專利號為ZL200820065181. 6，是利用微波對含水淀粉極性分子以每秒十幾億次的不斷 變化頻率，產(chǎn)生高頻振蕩，造成分子之間的相對運動，產(chǎn)生類似摩擦、碰撞、擠壓作用，使所 在體系能量增高并快速升溫。同時利用紅外電磁波的強烈放射作用，對整個微波腔空間進 一步保溫增效，使整個過程能夠在高效、快速的條件下順利完成淀粉的變性，有效提高了反 應的熱效率，使原本要幾個小時，甚至十幾個小時的反應過程縮短為10 30min即可完成。 本發(fā)明生產(chǎn)工藝合理，使普通淀粉具有陽離子特性和較高的取代度，同時降低了淀粉的糊 化溫度和凝沉性，加熱效率高，變性徹底，成膜性好，粘結(jié)、留著率高，價格低，投資少，能耗 低，污染小，生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，應用范圍廣，適合于大規(guī)模生產(chǎn)。
具體實施例方式下面通過幾個更詳細的具體實施例，對發(fā)明的技術(shù)方案及工藝做一充分說明，但 不作為對發(fā)明限制，在這些實施例中，各原料以重量份計算。實施例1 將淀粉1000份加到混合器內(nèi)，啟動攪拌器，加入5 20份的粉狀氫氧化鈉，0. 2份 的六偏磷酸鈉，30-80份濃度為69%的3-氯-2羥丙基三甲基氯化銨(CHPTMA)溶液，常溫 攪拌10 20min，然后經(jīng)高速混合機充分混合后送入微波遠紅外設(shè)備的入料口處，調(diào)節(jié)料 層厚度3 6cm，開啟微波遠紅外設(shè)備，調(diào)節(jié)料溫50 150°C，保持5 60min，檢測水份、粘 度和取代度分別達到10 13%、30 80mpa. s和0. 02 0. 05后，再將此物料放入冷卻復 配機內(nèi)待溫度下降至40°C以下時，噴入濃度為40Z0 10%的硫酸溶液8-20份及添加5 15份亞鐵氰化鉀，再充分混合10 20min，以增加、改善產(chǎn)品的各種性能，達到滿足用戶對 變性淀粉的各種使用要求，最后過篩包裝得本發(fā)明之產(chǎn)品。實施例2:將淀粉1000份加到混合器內(nèi)，啟動攪拌器，加入偏硅酸鈉、碳酸鈉或偏鋁酸鈉組 成的復合催化劑20 30份，環(huán)氧氯丙烷0. 3份，濃度為69%的活性醚化劑N-(2，3環(huán)氧丙 基)三甲基氯化銨(GTA)溶液30 90份，常溫攪拌10 15min，后續(xù)工序與例1相同，后 再將此物料放入冷卻復配機內(nèi)待溫度下降至40°C以下，噴入濃度為3% 8%的鹽酸稀釋 溶液8 15份及添加5 15份硅鋁酸鈉，再充分混合10 20min，以增加、改善產(chǎn)品的各 種性能，達到滿足用戶對變性淀粉的各種使用要求，最后過篩包裝得本發(fā)明之產(chǎn)品。以上實施例所得到的變性淀粉主要應用于造紙工業(yè)的漿內(nèi)添加，其主要性能如表 所示(以國內(nèi)某知名造紙生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品標準為例)
結(jié)果表明本發(fā)明的陽離子淀粉經(jīng)過廠家使用效果理想。紙張的增強、填料留著 率、表面性能等指標完全達到要求，就本發(fā)明之陽離子淀粉而言，屬國內(nèi)首創(chuàng)，根據(jù)產(chǎn)品的 要求和性能及實際需要，可輕松調(diào)整物料的配比，改變微波遠紅外設(shè)備的工作參數(shù)及工藝 參數(shù)，簡單地制備出性能優(yōu)異的季銨型陽離子淀粉。
權(quán)利要求
一種季銨型陽離子變性淀粉的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下步驟1)、混合首先將淀粉送入混合器內(nèi)，啟動攪拌器，將濃度為69％占淀粉重量3～10％的醚化劑溶液、占淀粉重量1～3％的催化試劑、0.01～0.05％的交聯(lián)助劑噴入混合器內(nèi)與淀粉混合10～15min，然后將物料送入高速混合機內(nèi)充分混合均勻；2)、變性反應充分混合的物料送入變性淀粉加熱反應裝置的入料口內(nèi)，調(diào)節(jié)料層厚度至3～6cm、反應溫度50～150℃、反應時間10～30min，使物料的水份保持在10～13％、粘度在30～80mpa.s、取代度在0.02～0.05；3)、中和反應在已經(jīng)加熱反應的淀粉物料分批送到冷卻復配機內(nèi)，待淀粉的溫度下降至40℃以下后，噴入濃度為4～10％占淀粉重量1～3％的中和調(diào)配劑，使淀粉體系的PH值至7.0±1.0；4)、物理增效將冷卻復配機內(nèi)已完成中和反應的變性淀粉物料中添加占淀粉重量0.1～5％的粉體性能改進劑，再充分混合10～20min；5)、篩分、稱量、包裝經(jīng)上述混合均勻的產(chǎn)品，通過孔徑0.15mm的振動篩，篩分后稱量包裝即可。
2.如根據(jù)權(quán)利要求1所述生產(chǎn)工藝，其特征在于所述醚化劑溶液為氯乙基二乙基銨、 3-氯-2羥丙基三甲基氯化銨(CHPTMA)、N-(2，3環(huán)氧丙基)三甲基氯化銨(GTA)、一氯乙酸 鈉、含氮環(huán)氧化物溶液中的一種或幾種混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的催化試劑為氫氧化鉀、氫氧化 鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、硅酸鈉、偏硅酸鈉、偏鋁酸鈉、三乙醇銨中的一種或幾種混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的交聯(lián)助劑為六偏磷酸鈉、氨基 甲酸酯、環(huán)氧化物中的一種或幾種混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的粉體性能改進劑為亞鐵氰化 鉀、硅鋁酸鈉、磷酸三鈣、二氧化硅、微晶纖維素、草酸、尿素中的一種或幾種混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的中和調(diào)配劑為硝酸、硫酸、己 二酸、鹽酸、磷酸、乙二酸中的一種或幾種混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的的變性淀粉加熱裝置為微波 和遠紅外加熱反應裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種季銨型陽離子變性淀粉的生產(chǎn)工藝，其步驟包括混合、變性反應、中和反應、物理增效、篩分、稱量、包裝。本發(fā)明生產(chǎn)工藝合理，使普通淀粉具有陽離子特性和較高的取代度，同時降低了淀粉的糊化溫度和凝沉性，加熱效率高，變性徹底，成膜性好，粘結(jié)、留著率高，價格低，投資少，能耗低，污染小，生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，應用范圍廣，適合于大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號C08B31/08GK101935409SQ20101018927
公開日2011年1月5日 申請日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者何世橋, 李大勇, 楊勇, 鐘耕 申請人:四川省蓬溪縣弘橋?qū)崢I(yè)有限公司