一种阳离子淀粉溶液制备方法、设备及纸张技术

本发明专利技术公开了一种阳离子淀粉溶液制备方法，包括提供原淀粉溶液，将阳离子醚化剂和碱性催化剂在第一预定条件下混合，得到第一混合液，将所述第一混合液添加到所述原淀粉溶液中，在第二预定条件下充分搅拌，得到所述阳离子淀粉溶液；本发明专利技术还提供一种阳离子淀粉溶液制备设备和应用所述阳离子淀粉溶液制备方法制得的纸张，通过上述方式，本发明专利技术能够提高阳离子淀粉取代度和纸张强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及造纸
，特别是涉及一种阳离子淀粉溶液制备方法、设备及纸张。
技术介绍
在造纸工业中，阳离子淀粉可作为造纸填料，阳离子淀粉带正电荷，其可与带负电荷的基质结合，并能将带负电荷的其它添加剂吸附并保留在基质上，可增加浆料细小纤维、填料的留着率并提升纸机的脱水，从而可提升纸张的灰分及成纸强度。传统工艺制备阳离子淀粉溶液是以水为溶剂，在大量水中分散淀粉或者形成糊液，再加入醚化剂和碱进行醚化反应；传统工艺制备的阳离子淀粉取代度低，所制得的纸张强度不高。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种阳离子淀粉溶液制备方法、设备及纸张，能够提高阳离子淀粉取代度和纸张强度。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种阳离子淀粉溶液制备方法，所述方法包括：提供原淀粉溶液；将阳离子醚化剂和碱性催化剂在第一预定条件下混合，得到第一混合液；将所述第一混合液添加到所述原淀粉溶液中，在第二预定条件下充分搅拌，得到所述阳离子淀粉溶液。其中，所述第二预定条件是温度为30～50摄氏度，搅拌转速为60转每分钟，搅拌时间为4小时以上。其中，所述将所述第一混合液添加到所述原淀粉溶液中的步骤包括：将所述第一混合液通过喷头装置均匀添加到所述原淀粉溶液中。其中，所述第一预定条件是通过静态混合器混合30～60分钟。其中，所述提供原淀粉溶液的步骤包括：将原淀粉添加到35～60摄氏度的水中溶解成质量百分比浓度为30％～40％的原淀粉溶液。其中，所述阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、4-氯-2-丁烯基三甲基氯化铵和环氧丙基三甲基氯化铵中的一种，所述碱性催化剂为氢氧化钠溶液。其中，所述阳离子醚化剂的量为所述原淀粉绝干质量的5％～10％，所述氢氧化钠的量为所述原淀粉绝干质量的1％～5％。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种阳离子淀粉制溶液备设备，所述设备包括：原淀粉溶液供应装置，用于提供原淀粉；阳离子醚化剂供应装置，用于提供阳离子醚化剂；碱性催化剂供应装置，用于提供碱性催化剂；混合装置，用于将所述阳离子醚化剂供应装置提供的阳离子醚化剂和所述碱性催化剂供应装置提供的碱性催化剂在第一预定条件下混合，以得到第一混合液；反应罐，用于接收所述原淀粉溶液供应装置提供的原淀粉溶液，并将所述混合装置提供的第一混合液添加到所述原淀粉溶液中，在第二预定条件下在所述搅拌装置的充分搅拌下，以得到所述阳离子淀粉溶液；其中，所述原淀粉溶液供应装置和所述混合装置的出口分别连接所述反应罐的进口，所述阳离子醚化剂供应装置和所述碱性催化剂供应装置的出口分别与所述混合装置的进口连接，所述反应罐内设有搅拌器。其中，所述反应罐还设置有第一供热装置，所述第一供热装置使所述第二预定条件中的温度为30～50摄氏度，所述搅拌装置使所述第二预定条件中的搅拌转速为60转每分钟，搅拌时间为4小时以上。其中，所述第一供热装置包括温水储存罐和套在所述反应罐外壁的循环水套，所述温水储存罐连接有加热装置，所述循环水套底部设有出水口，所述循环水套顶部设有进水口，所述出水口通过管道与所述温水储存罐连通，所述温水储存罐通过水泵向所述进水口供水。其中，所述出水口与所述温水储存罐连接的管道上设有控制阀。其中，所述循环水套顶部设有排空装置，用于排出所述循环水套内的空气。其中，所述原淀粉溶液供应装置包括用于供应原淀粉的原淀粉供应装置，所述原淀粉供应装置的出口连接所述反应罐的进口，所述温水储存罐还通过水泵向所述反应罐供水。其中，所述设备还包括喷头装置，所述喷头装置的进口与所述混合装置的出口连接，所述喷头装置的出口与所述反应罐的进口连接，所述喷头装置用于将所述混合装置提供的第一混合液均匀添加到所述反应罐中的原淀粉溶液中。其中，所述混合装置是静态混合器，所述第一预定条件是通过所述静态混合器混合30～60分钟。其中，所述原淀粉溶液供应装置还设置有第二供热装置，所述第二供热装置用于供热，以使得所述原淀粉溶液供应装置用于将原淀粉添加到35～60摄氏度的水中溶解成质量百分比浓度为30％～40％的原淀粉溶液。其中，所述阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、4-氯-2-丁烯基三甲基氯化铵和环氧丙基三甲基氯化铵中的一种，所述碱性催化剂为氢氧化钠溶液。其中，所述阳离子醚化剂的量为所述原淀粉绝干质量的5％～10％，所述氢氧化钠的量为所述原淀粉绝干质量的1％～5％。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种应用上述阳离子淀粉溶液制备方法所述制得的纸张。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术先将阳离子醚化剂和碱性催化剂混合得到第一混合液，再将第一混合液加入到原淀粉溶液中，充分搅拌得到阳离子淀粉溶液，先将阳离子醚化剂和碱性催化剂混合使得稳定性高的醚化剂在碱催化剂的作用下先转变成稳定性低的环氧结构的醚化剂，再将其添加到原淀粉溶液中发生醚化反应，这样可显著提高阳离子淀粉取代度，进而提高制得纸张的强度。附图说明图1是本专利技术一种阳离子淀粉溶液制备方法一实施方式的流程图；图2是本专利技术一种阳离子淀粉溶液制备设备一实施方式的示意图；图3是本专利技术一种阳离子淀粉溶液制备设备另一实施方式的结构示意图。具体实施方式参阅图1，本专利技术实施方式提供一种阳离子淀粉溶液制备方法，包括：步骤101：提供原淀粉溶液；将原淀粉配成一定浓度的水溶液即可。具体地，原淀粉溶液可以是将原淀粉添加到35～60摄氏度的水中溶解成质量百分比浓度为30％～40％的原淀粉溶液，加原淀粉的过程中，溶剂水的温度始终保持在35～60摄氏度，例如35摄氏度、40摄氏度或60摄氏度等，得到的原淀粉溶液的质量百分比浓度可以为30％、35％或40％等，原淀粉为木薯淀粉、玉米淀粉或马铃薯淀粉等。步骤102：将阳离子醚化剂和碱性催化剂在第一预定条件下混合，得到第一混合液；阳离子醚化剂是环氧氯丙烷与三甲胺盐酸盐反应后，经精制而得到的产物，在造纸行业主要用来制备阳离子淀粉，它与含有活泼氢的化合物易于发生化学反应而得到含有季铵基的多种功能化学品，参加反应时可不加碱或加少量碱催化，因此副产物少、工艺操作简单。第一预定条件是阳离子醚化剂和碱性催化剂的混合条件，具体条件可以根据实际应用情况确定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阳离子淀粉溶液制备方法，其特征在于，所述方法包括：提供原淀粉溶液；将阳离子醚化剂和碱性催化剂在第一预定条件下混合，得到第一混合液；将所述第一混合液添加到所述原淀粉溶液中，在第二预定条件下充分搅拌，得到所述阳离子淀粉溶液。

【技术特征摘要】
1.一种阳离子淀粉溶液制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供原淀粉溶液；
将阳离子醚化剂和碱性催化剂在第一预定条件下混合，得到第一混
合液；
将所述第一混合液添加到所述原淀粉溶液中，在第二预定条件下充
分搅拌，得到所述阳离子淀粉溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二预定条件是
温度为30～50摄氏度，搅拌转速为60转每分钟，搅拌时间为4小时以
上。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第一混合
液添加到所述原淀粉溶液中的步骤包括：将所述第一混合液通过喷头装
置均匀添加到所述原淀粉溶液中。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预定条件是
通过静态混合器混合30～60分钟。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供原淀粉溶液
的步骤包括：
将原淀粉添加到35～60摄氏度的水中溶解成质量百分比浓度为
30％～40％的原淀粉溶液。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，所述阳
离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、4-氯-2-丁烯基三甲基氯化铵
和环氧丙基三甲基氯化铵中的一种，所述碱性催化剂为氢氧化钠溶液。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述阳离子醚化剂的
量为所述原淀粉绝干质量的5％～10％，所述氢氧化钠的量为所述原淀粉
绝干质量的1％～5％。
8.一种阳离子淀粉溶液制备设备，其特征在于，所述设备包括：
原淀粉溶液供应装置，用于提供原淀粉溶液；
阳离子醚化剂供应装置，用于提供阳离子醚化剂；
碱性催化剂供应装置，用于提供碱性催化剂；
混合装置，用于将所述阳离子醚化剂供应装置提供的阳离子醚化剂
和所述碱性催化剂供应装置提供的碱性催化剂在第一预定条件下混合，
以得到第一混合液；
反应罐，用于接收所述原淀粉溶液供应装置提供的原淀粉溶液，并
将所述混合装置提供的第一混合液添加到所述原淀粉溶液中，在第二预
定条件下在所述搅拌装置的充分搅拌下，以得到所述阳离子淀粉溶液；
其中，所述原淀粉溶液供应装置和所述混合装置的出口分别连接所
述反应罐的进口，所述阳离子醚化剂供应装置和所述碱性催化剂供应装
置的出口分别与所述混合装置的进口连接，所述反应罐内设有搅拌器。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙益军，庄晓俊，李俊，
申请(专利权)人：金东纸业江苏股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32