[發(fā)明專利]一種溶液型玉米陽離子淀粉及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010859758.6
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN112029003A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施曉旦;沈安成;尹東華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海東升新材料有限公司
• 主分類號: C08B31/18
• 分類號: C08B31/18;C08B31/12
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 郎祺

本發(fā)明提供了一種溶液型玉米陽離子淀粉及其制備方法，其制備方法包括：(1)溶解玉米淀粉，并且分成兩份；(2)向第一份溶液中加入強(qiáng)氧化劑和液堿，向第二份溶液中加入等體積的液堿；(3)除去第一份溶液氧化劑后，將兩份溶液混合，并加入交聯(lián)劑；(4)進(jìn)行醚化反應(yīng)；(5)調(diào)節(jié)pH值、殺菌、過篩得到溶液型玉米陽離子淀粉。本發(fā)明提供的溶液型玉米陽離子淀粉的制備方法，對設(shè)備工藝的要求比較低，同時(shí)，生產(chǎn)的成本也比較低，并且在生產(chǎn)溶液型玉米陽離子淀粉過程中反應(yīng)均勻，試劑殘留少，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量更好，相較市面上的售賣的離子淀粉，具有良好的助留效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及淀粉變性技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種溶液型玉米陽離子淀粉及其制備方法。

背景技術(shù)

淀粉是由α-D-吡喃葡萄糖縮聚而成的一種多糖類物質(zhì)的天然高分子化合物，是自然界來源最豐富的一種可再生物質(zhì)，可降解，不會對環(huán)境造成污染。其分子鏈中存在著大量可反應(yīng)的羥基，從而為淀粉的改性提供了結(jié)構(gòu)上的基礎(chǔ)。改性淀粉是在天然淀粉所具有的固有特性的基礎(chǔ)上，為改善淀粉的性能、擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，利用物理、化學(xué)或酶法處理，在淀粉分子上引入新的官能團(tuán)或改變淀粉分子大小和淀粉顆粒性質(zhì)，從而改變淀粉的天然特性，使其更適合于一定應(yīng)用的要求。

由于自然界中的淀粉又分為直鏈淀粉(如玉米淀粉)和支鏈淀粉(如木薯淀粉)兩種狀態(tài)，故其經(jīng)改性后得到的改性淀粉在性能上也有很大差異。陽離子淀粉是在淀粉大分子中引入叔氨基或季銨基，賦予淀粉陽離子特性。陽離子淀粉的正電荷使它與帶負(fù)電荷的基質(zhì)結(jié)合，并能將帶負(fù)電荷的其他添加劑吸附并保持在基質(zhì)上。經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)證明，在造紙、紡織和石油化工等方面支鏈淀粉生產(chǎn)出的陽離子淀粉的應(yīng)用性能都優(yōu)于直鏈淀粉，但是由于支鏈淀粉的成本遠(yuǎn)高于直鏈淀粉，故支鏈陽離子淀粉的成本遠(yuǎn)高于直鏈陽離子淀粉。因此，如果將直鏈淀粉通過化學(xué)方法改造成支鏈結(jié)構(gòu)，讓其替代支鏈淀粉，那會降低很大的成本。

從生產(chǎn)工藝上看生產(chǎn)陽離子淀粉，可包括三類：(1)半干法；(2)干法；(3)有機(jī)溶劑法。這三種工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)。半干法反應(yīng)效率高，達(dá)92％以上，可制備取代度大于0.05的陽離子淀粉，不足的是產(chǎn)品雜質(zhì)多，反應(yīng)不均勻，大多只發(fā)生在淀粉顆粒表面，影響使用效果。干法可制備DS＞0.1，更多的是在0.1-1.0，但同樣存在試劑殘留及雜質(zhì)含量多的問題，并且對設(shè)備工藝要求比較高。有機(jī)溶劑法受到成本及環(huán)境保護(hù)的制約，通常不用此法生產(chǎn)陽離子淀粉。

其次，生產(chǎn)陽離子淀粉的工藝還包括濕法；以水為介質(zhì)的濕法是我國目前最常用的陽離子淀粉生產(chǎn)工藝，濕法工藝具有反應(yīng)均勻，產(chǎn)品質(zhì)量好的特點(diǎn)。

目前亟待一種采用濕法工藝來改造直鏈陽離子淀粉制備支鏈陽離子淀粉的工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，提出了一種溶液型玉米陽離子淀粉及其制備方法：首先，我們將直鏈玉米淀粉改造成支鏈結(jié)構(gòu)，然后，將改造后的玉米淀粉與陽離子醚化劑進(jìn)行醚化反應(yīng)。按這種方法生產(chǎn)出的玉米陽離子淀粉不僅應(yīng)用性能優(yōu)越，而且能大幅度降低生產(chǎn)成本；同時(shí)，反應(yīng)條件溫和易于控制，產(chǎn)品質(zhì)量好。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明的第一方面提供了一種溶液型玉米陽離子淀粉的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將玉米淀粉溶于去離子水中，向里面加入抗膨脹劑，攪拌均勻后形成溶液均分成兩份；

步驟二，將兩份溶液升溫，向其中一份中加入強(qiáng)氧化劑作和液堿進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后得到溶液E1；向另一份溶液中加入液堿進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后得到溶液E2，其中，溶液E1和E2中液堿的體積相等；

步驟三，向上述溶液E1中加入還原劑，除去多余的氧化劑，得到溶液E3；然后將該溶液E3加入到溶液E2中混合均勻，混合后得到溶液E4；再然后向溶液E4中加入交聯(lián)劑，保溫得到溶液E5；

步驟四，向上述溶液E5中加入陽離子醚化劑，持續(xù)反應(yīng)4-8h；