[發明專利]一種陽離子淀粉生產的工藝

有效

• 申請號: 201210303850.X
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN102775508A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 吳冰;陳以國;呂志紅
• 申請（專利權）人: 兗州熙來精細化工有限公司
• 主分類號: C08B31/08
• 分類號: C08B31/08;D21H17/29
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 張建成

技術領域

?本發明屬于造紙技術領域，具體涉及一種陽離子淀粉生產的工藝。

背景技術

陽離子淀粉是淀粉醚的一種重要衍生物。由于其帶有正電荷，能與帶負電荷的細小纖維、填料緊密結合，因而廣泛應用于造紙濕部，作為增強、助留、助濾劑，可顯著改善紙張質量、降低消耗、降低成本。陽離子淀粉市場需求量大、品種繁多，按其氨基化合物的結構可分為：叔胺型、季銨型、伯胺型、仲胺型和雜類(如亞胺等)等陽離子淀粉，其中季銨型陽離子淀粉在中性、堿性等環境下均可使用并穩定存在，因此具有較大的商品價值。高取代度陽離子淀粉在紙機濕部可中和去除陰離子物質對造紙的干擾。通常制備DS<0.1的陽離子淀粉，可以滿足造紙濕部要求，而通常用的淀粉陽離子化反應的試劑是季銨型3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨醚化試劑。此醚化試劑在酸性、中性、堿性條件下，都顯陽離子態。

從陽離子淀粉的生產工藝上看，可大致分為四類：（1）以水為介質的濕法（2）半干法；（3）干法；（4）有機溶劑法。這四種工藝各有優缺點。濕法生產的產品，均勻度較高，但成本高，污染重，廢水很難處理。干法可制備DS>0.1，更多的是在0.1-1.0，但對設備工藝要求比較高，生產難以控制。有機溶劑法受到成本及環境保護的制約，通常不用此法生產陽離子淀粉。半干法反應效率高，達90%以上，可制備取代度大于0.06的陽離子淀粉，環保、無污染、生產成本低等優點，但目前通用的常規的半干法，仍存在淀粉易糊化，影響淀粉品質，反應周期長，能耗較高等缺點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種離子淀粉生產的工藝，進一步提高產品收率，提高產品品質，縮短生產周期，節能降耗，降低生產成本，以進一步解決目前市場上常規陽離子淀粉生產的諸多缺點。

本發明所述的陽離子淀粉生產的工藝，是通過以下具體工藝步驟來實現的：

（1）淀粉的活化：在常溫下，加對淀粉干基質量為0.8～1.0%的堿粉，將淀粉與堿粉在高速犁刀混料機中充分混合，控制活化后的淀粉PH值11-12。

（2）醚化劑活化，采用常用的氫氧化鈉溶液活化方式。

（3）淀粉的復配和浸漬：把活化好的醚化劑通過高壓泵打入到犁刀混料機的噴嘴中，加入量為淀粉質量的2-8%，在高速犁刀混料機中與淀粉充分混合，混合后在的雙螺旋錐形混料器中浸漬20～50分鐘。

（4）醚化反應：將復配浸漬好的淀粉加入到犁刀反應釜中，在80～90^oC下反應1～1.5h。

（5）冷卻：風冷卻系統送冷冷卻，將反應完的物料送風冷卻降溫到45℃以下。

（6）中和：用酸中和制備PH為6-8中性陽離子淀粉和PH為2-4酸性陽離子淀粉。

（7）送風冷卻、粉碎、計量制的成品。

以上工藝步驟中，淀粉的活化用堿優先選用為氫氧化鈣，中和用酸為檸檬酸。

本發明在常規半干法生產工藝的基礎上，經過本公司技術人員大量的試驗，增加了淀粉的活化工藝和淀粉的復配與浸漬工藝，并且淀粉選用堿粉活化，優選氫氧化鈣，使淀粉PH值達到10以上，使淀粉的活性大幅增加啊，反應周期大幅縮短，從常規的半干法的4小時的反應周期縮短為1-1.5小時，有效降低了能耗、生產成本。

經技術人員大量試驗后，將淀粉的活化和復配、浸漬分別放在高速犁刀混料機和雙螺旋混料機中進行，減少了過多的人工中間操作環節。并且在室溫下，在犁刀混料機中采用高壓噴嘴的加醚化劑模式，使淀粉和醚化劑在高速旋轉的攪拌軸和飛刀的作用下，形成霧化狀態，提高了淀粉復配的均勻度并有效防止淀粉的糊化；物料混合完畢后不直接進入反應釜反應，而是在雙螺旋混料機中邊攪拌邊浸漬，使化學藥品進一步滲透到淀粉內部，這些均有利于進一步的醚化反應和最終的收率提高。

本發明所述陽離子淀粉的生產工藝物料安全、淀粉顆粒無糊化，操作簡便、實用，反應效率提高，可達到90-95％，產品收率提高，能夠達到104％以上（由于在淀粉活化過程中，加入了固態硫酸鈉和氫氧化鈣，反應過程中沒有損失，所以收率能達到100%以上），制得的陽離子淀粉產品品質好，性能穩定。在造紙中廣泛應用，特別適用于高檔文化用紙和高檔包裝用紙的增強作用和ASA乳化。

具體實施方式

為了使本發明得技術方案更加清楚明白，下面結合具體實施例對本發明所述的技術方案進行進一步的說明。

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