本发明专利技术公开一种氧化交联-羧甲基复合变性淀粉的制备方法及氧化交联-羧甲基复合变性淀粉，该制备方法是先对淀粉原料进行氧化交联处理得到交联淀粉后，再以一氯乙酸和交联淀粉为反应原料，在微波反应系统和红外保温系统中进行羧甲基化反应从而得到所需氧化交联-羧甲基复合变性淀粉。本发明专利技术制备方法简单、成本低廉、无需采用有机溶剂、综合性价比优良，制备所得氧化交联-羧甲基复合变性淀粉性能优良，用该变性淀粉能够配制30%以上高浓度的涂布浆液，且涂布浆液具有优良流动性和保水性，可很好地满足造纸行业中无碳复写纸、铜版纸等高端产品涂布要求，具有良好的发展应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及造纸
，具体涉及造纸行业中的涂布用变性淀粉技木，尤其涉及ー种氧化交联-羧甲基复合变性淀粉的制备方法及氧化交联-羧甲基复合变性淀粉。
技术介绍
淀粉在自然界中分布很广，是ー种用之不竭的可再生天然资源。随着生产和技术的发展，人们逐渐认识到能源及环境等问题的严重性，因此对可再生资源的深层次开发及应用越来越引起人们的重视。淀粉作为ー种来源丰富的可再生资源，其改性产品因具有优良的性能而逐渐被广泛关注和应用。 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，耐药性及耐机械性差等不足之处限制了其广泛的应用。人们根据淀粉的结构和理化性质开发了淀粉的变性技术，即运用物理、化学或酶的方法对原淀粉进行处理，使其具有适合某种特殊用途的性质，这ー过程称为淀粉的变性，其产品称为变性淀粉。通过改性不仅可改善淀粉原有性质还可赋予其新的特殊功能特性，使其在食品、造纸、塑料、纺织、日化、医药等许多领域获得了广泛的应用 造纸淀粉按其使用方法可分为4大类浆内添加淀粉、喷雾淀粉(层间增强为主)、表面施胶淀粉和涂布淀粉。涂布淀粉中，羧甲基淀粉由于具有优良的粘结强度、成膜性、流变性和保水性，并且与涂料中其它的化学物质相溶性极好，所以用在造纸行业的无碳复写纸、铜版纸中做涂料前景较好。但由于羧甲基淀粉产物具有强水溶性，取代度O. I或以上能溶于冷水，得澄清透明的粘稠溶液，这就使得生产过程中要使用有机溶剂(例如こ醇、甲醇)作为反应介质，但由于有机溶剂本身易燃、有危险性，而且成本昂贵，从而造成羧甲基淀粉要大批量生产应用在造纸行业就非常困难，很难普及。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种无需采用有机溶剂、制备方法简单、综合性价比优良，且所得变性淀粉配制的涂布浆液具有优良流动性和保水性，从而可很好地满足造纸行业中无碳复写纸、铜版纸等高端产品涂布要求的氧化交联-羧甲基复合变性淀粉的制备方法。本专利技术的另ー个目的在于提供上述制备方法制备所得氧化交联-羧甲基复合变性淀粉。本专利技术的上述目的是通过如下方案予以实现的 ー种氧化交联-羧甲基复合变性淀粉的制备方法，该制备方法是先对淀粉原料进行氧化交联处理得到交联淀粉后，再以ー氯こ酸和交联淀粉为反应原料，采用微波加热和红外保温相结合的方法对其进行羧甲基化反应从而得到所需氧化交联-羧甲基复合变性淀粉，具体包括如下步骤 步骤I氧化交联 将天然淀粉和水投入溶解罐中，搅拌制备得到淀粉浆，用苛性碱调节该淀粉浆的PH值至10 11. 5后开始升温，将淀粉浆温度控制在35 42°C，保持搅拌状态下加入次氯酸钠和交联剂，搅拌状态下进行交联反应90 150分钟，取样检测当淀粉浆质量比浓度为25%时，淀粉粘度达到3 IOmpa. s则结束交联反应，向反应体系中慢慢加入亚硫酸氢钠，直到测氯试纸变色为止，停止加入 亚硫酸氢钠，再用酸中和调节整个体系PH至6 8，然后再依次经过滤洗涤、沉降提浓、气流干燥处理后得到所需交联淀粉，该交联淀粉为粉末(水份く 15%)； 上述步骤I中，天然淀粉是指本领域技术人员常用的玉米淀粉、木薯淀粉或马铃薯淀粉等中的任意ー种或两种及两种以上的混合。上述步骤I中，天然淀粉和水搅拌制备所得淀粉浆的浓度为20 24. 5波美度(。Β );本专利技术人通过研究发现，淀粉浆的浓度如果小于该范围则淀粉含固量不够，生产效率低，制造成本高，如果大于该范围则不利于反应的均匀性，因此通过实验优化选择淀粉浆的浓度为20 24. 5波美度；波美度为淀粉生产厂家普遍采用的ー种浓度计量方式，使用波美计易于检测，方便生产操作。上述步骤I中，用苛性碱调节淀粉浆的PH值至10 11. 5，苛性碱采用氢氧化钾或氢氧化钠均可，优选氢氧化钠，具体是采用质量百分比浓度为3 5%的氢氧化钠来调节淀粉浆的PH ;本专利技术人通过实验优化后发现，用苛性碱调节淀粉浆的PH值至10 11. 5，该PH值范围有利于交联反应。上述步骤I中，将淀粉浆温度控制在35 42で，该温度的选择是专利技术人通过大量实验对比后优化筛选得到的，专利技术人发现在该温度范围内氧化反应效率最高。上述步骤I中，保持搅拌状态下加入次氯酸钠和交联剂中，次氯酸钠是起到氧化剂的作用，次氯酸钠的加入量为步骤I的天然淀粉(绝对干重)总重量的4 8% ;所述交联剂为三氯氧磷或环氧氯丙烷中的任意ー种，交联剂的加入量为步骤I所述天然淀粉(绝对干重)总重量的O. 08 O. 3%。上述步骤I中，搅拌状态下进行交联反应90 150分钟，取样检测当淀粉浆质量比浓度为25%吋，淀粉粘度达到3 IOmpa. s则结束交联反应；波美浓度是生产过程中方便工人操作的，质量比浓度则是便于品控部门进行指标控制，所以生产过程中的淀粉浆浓度采用波美浓度，取样检测时则采用质量比浓度。上述步骤I中，亚硫酸氢钠是以粉末固体的形式加入，亚硫酸氢钠的作用是还原没有反应的次氯酸钠。上述步骤I中，用酸中和调节整个体系PH至6 8，所述酸为硫酸或盐酸，具体是采用5 10波美度的硫酸或5 10波美度的盐酸。所述5 10波美度的硫酸是将市售的浓硫酸用水调至5 10波美度的硫酸；所述5 10波美度的盐酸是将市售的浓盐酸用水调至5 10波美度的盐酸；用酸中和调节整个体系PH至6 8，该PH值的范围是终止交联反应必须的，低于该PH值则会影响淀粉粘度。上述步骤I中，再用酸中和调节整个体系PH至6 8，然后再依次经过滤洗涤、沉降提浓、气流干燥处理后得到所需交联淀粉；所述过滤洗涤是通过过滤去除杂质，采用自来水进行洗涤；所述沉降提浓和气流干燥这两个步骤是不属本申请专利技术点的常规操作，是淀粉生产的一般处理流程和常规的后处理操作。沉降提浓指使用沉降离心机对淀粉浆进行沉降，去掉过多的水份，气流干燥是使用市售的气流干燥设备对淀粉进行干燥处理。步骤2羧甲基变性 将步骤I制备得到的交联淀粉投入混合罐中，并缓慢加入氢氧化钠固体颗粒，搅拌15 30分钟后得到交联淀粉混合物，将脂肪醇聚氧こ烯醚和水的混合液以雾状的形式喷入到该交联淀粉混合物中，并加热搅拌后得到碱化后的交联淀粉混合物，用过风机抽吸使该碱化后的交联淀粉混合物的水份下降至< 15%后，将ー氯こ酸溶液以雾状形式喷入到该碱化后的交联淀粉混合物上，得到羧甲基化反应所需的反应原料混合物，然后将该反应原料混合物经破碎机进行破碎处理后，依次置于微波反应系统和红外保温系统中进行羧甲基化反应；羧甲基化反应产物通过风机抽冷至常温20 32°C后，用盐酸调节其PH至6 8后，得到本专利技术所需氧化交联-羧甲基复合变性淀粉。上述步骤2中，将步骤I制备得到的交联淀粉投入混合罐中，并缓慢加入氢氧化钠 固体颗粒，氢氧化钠颗粒添加量为步骤I所述天然淀粉(绝对干重)总重量的6 10%。上述步骤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体，该混合液中，脂肪醇聚氧こ烯醚的用量为步骤I所述天然淀粉(绝对干重)总重量的3 6%，水的用量为步骤I所述天然淀粉(绝对干重)总重量的7 12%。上述步骤2中，将脂肪醇聚氧こ烯醚和水的混合液以雾状的形式喷入到该交联淀粉混合物中，并加热搅拌，所述加热搅拌的条件为搅拌温度为50 70°C，搅拌时间为30 50分钟；因为专利技术人通过研究发现，在该搅拌温度和搅拌时本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氧化交联-羧甲基复合变性淀粉的制备方法，其特征在于该制备方法是先对淀粉原料进行氧化交联处理得到交联淀粉后，再以ー氯こ酸和交联淀粉为反应原料，在微波反应系统和红外保温系统中进行羧甲基化反应从而得到所需氧化交联-羧甲基复合变性淀粉，所述微波反应系统的温度为70 90°C，微波反应时间为25 40分钟，红外保温系统的温度为70 90°C，保温时间为5 15分钟。2.根据权利要求I所述ー种氧化交联-羧甲基复合变性淀粉的制备方法，其特征在于该制备方法具体包括如下步骤 步骤I氧化交联 将天然淀粉和水投入溶解罐中，搅拌制备得到浓度为20 24. 5波美度的淀粉浆，用苛性碱调节该淀粉浆的PH值至10 11. 5后开始升温，将淀粉浆温度控制在35 42°C，保持搅拌状态下加入次氯酸钠和交联剂，搅拌状态下进行交联反应90 150分钟，取样检测当淀粉浆质量比浓度为25%吋，淀粉粘度达到3 IOmpa. s则结束交联反应，向交联反应体系中慢慢加入亚硫酸氢钠，直到测氯试纸变色为止，停止加入亚硫酸氢钠，再用酸中和调节整个体系PH至6 8，然后再依次经过滤、洗涤和干燥处理后得到所需交联淀粉； 步骤2羧甲基变性 将步骤I制备得到的交联淀粉投入混合罐中，并缓慢加入氢氧化钠固体颗粒，搅拌15 30分钟后得到交联淀粉混合物，将脂肪醇聚氧こ烯醚和水的混合液以雾状的形式喷入到该交联淀粉混合物中，并于50 70°C下搅拌30 50分钟后得到碱化后的交联淀粉混合物，用过风机抽吸使该碱化后的交联淀粉混合物的水份下降至< 15%后，将ー氯こ酸溶液以雾状形式喷入到该碱化后的交联淀粉混合物上，得到羧甲基化反应所需的反应原料混合物，然后将该反应原料混合物依次置于微波反应系统和红外保温系统中进行羧甲基化反应；羧甲基化反应产物通过风机抽冷至常温20 32°C后，用5 10波美度的盐酸调节其PH至6 8后，得到本发明所需氧化交联-...
【专利技术属性】
技术研发人员：喻永青，
申请(专利权)人：东莞市汇美淀粉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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