[發明專利]一種氧化陽離子施膠淀粉的制備工藝

有效

• 申請號: 201310721562.0
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103696320A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 溫費申;張鵬;樂曉旺;劉雷震;金貞玉
• 申請（專利權）人: 江西紅星變性淀粉有限公司
• 主分類號: D21H21/16
• 分類號: D21H21/16;D21H17/28
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本發明屬于精細化工領域，涉及一種造紙用氧化陽離子淀粉表面施膠劑，特別涉及一種氧化陽離子施膠淀粉的制備工藝。?

背景技術

隨著紙制品向高檔化、多樣化方向發展，紙機車速的不斷提高，對變性淀粉提出了更高更細的功能化要求。施膠淀粉是造紙變性淀粉中質量要求較高的品種，我國對于新型變性淀粉的研發起步較國外晚，而傳統的施膠淀粉盡管種類繁多，但質量存在諸多不足。例如：酸變性、氧化淀粉采用濕法酸化、氧化變性，其產品的成膜性、流動性、粘著力、穩定性均不夠理想，且影響施膠運行，不能滿足高速紙機的施膠要求。隨著大型高速紙機的發展，對施膠淀粉已提出更新換代的要求，而氧化陽離子淀粉又稱氧化陽離子施膠淀粉，這一新型的改性淀粉正以其優良穩定的性能得到造紙行業的關注，并將成為新一代環保無污染施膠淀粉的研發重點之一。但該類產品之前全部依賴進口，如美國國民淀粉公司的78-8088系列施膠淀粉、荷蘭AVEBE公司的A55系列施膠淀粉等，僅2010年的進口量就近4萬余噸。?

在造紙行業競爭日益激烈的情形下，提高原料檔次及質量、確保其使用性能及其穩定性、降低紙張成本已成為造紙行業的迫切需求。如能實現真空干法工藝生產氧化陽離子淀粉的國產化意義重大，必將具有廣闊的市場空間。?

然而，真空干法制備的氧化陽離子淀粉在我國尚處于研究的起步階段，暫時還沒見有相關的產品投放市場，特別是國內未見采用真空干法工藝工業化生產氧化陽離子淀粉的文獻報道。國家也未就此類產品制定相關的國家標準或行業標準。因此，對于采用真空干法工藝工業化生產氧化陽離子淀粉的技術開發意義重大。?

發明內容

本發明的目的在于選用優質的木薯淀粉、氧化劑、醚化劑作為原料，采用真空干法反應釜生產工藝，經先氧化、再醚化，后復合反應，加工生產出綠色環保、性能穩定，能滿足高速紙機施膠要求的造紙用表面施膠劑，從而提供一種氧化陽離子施膠淀粉的制備工藝。?

本發明通過如下技術方案實現：?

一種氧化陽離子施膠淀粉的制備工藝，木薯淀粉用氧化劑氧化后，氧化淀粉的分子生成羰基，同時，還引發了解離聚合反應；陽離子淀粉是氧化淀粉與季銨鹽醚化劑在堿性條件下進行醚化反應生成；后經復合反應，即淀粉氧化反應和醚化反應結合，得到氧化季銨陽離子淀粉；生產過程采用真空無污染干法工藝；通過調節淀粉、氧化劑、醚化劑三者的比例能合成出不同粘度、不同取代度的氧化季銨陽離子淀粉，即氧化陽離子施膠淀粉。

優選：制備工藝如下：?

（1）、氧化反應：

取1000重量份木薯淀粉，放入干法反應釜中用體積濃度為3-5%的稀釋堿液噴入淀粉中，調PH值為8±1，然后噴次氯酸鈉，次氯酸鈉為的用量為木薯淀粉的4%-6%，充分攪拌均勻后抽取真空，真空度為300-500pa，加熱至60-65℃，反應1.5-2小時。

（2）、醚化復合反應：?

在氧化淀粉反應結束后，干法反應器放掉真空，直接噴入堿與季銨鹽醚化劑的混合物，氧化陽離子施膠淀粉的取代度為0.01-0.02，季銨鹽醚化劑用量為木薯淀粉的3%-4%，而季銨鹽和堿的摩爾比為1.5-1.7；化學品噴完后攪拌，抽真空300-500?pa，同時升溫到65-70℃，反應1.8-2.5小時即可。

所述的季銨鹽醚化劑為3-氯-2羥丙基三甲基氯化銨。?

本發明通過調節淀粉、氧化劑、醚化劑三者的比例調節粘度、取代度，采用先氧化、再醚化、后復合改性工藝，同時，采用真空干法生產工藝使產品品級達到國際先進水平，無廢水排放，綠色環保。產品性能穩定，能滿足高速紙機施膠要求，現已生產出試驗產品，通過對蘇州紫興紙業、鎮江金東紙業有限公司、廣西永凱糖紙集團紙等企業的應用效果跟蹤，質量穩定，完全可以替代進口表面施膠淀粉，并可降低紙張成本，總結出其使用性能特點如下：?

1、木薯淀粉蛋白質含量低，沉淀少，粘結力強，糊液不易腐敗，無泡沫，無異味；

2、糊化溫度低，糊化速度快，糊液流動性好，穩定性高，成膜性好等特點，能適應現代高速紙機施膠應用發展的需要，能有效防止成紙在印刷過程中掉毛、掉粉現象；

3、分散性能好，對各種纖維粘著性能優良，與其他助劑具有良好的相容性，可部分或全部取代干酪素、PVA等價格昂貴的化工產品，降低上膠成本；

4、因其帶有正電荷，可以與帶有負電荷纖維的表面密切結合滲入纖維間隙，並在表面形成疏水層覆膜，對增加紙和紙板的耐水性、表面強度、耐折度、裂斷長、平滑度的大幅提高，以及對改善成紙的印刷性能效果顯著。