一种溶液型阳离子淀粉的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种溶液型阳离子淀粉的制备方法，包括以下步骤：步骤一，向四口烧瓶中加入水和原淀粉，搅拌制得淀粉乳液并对体系升温加热；步骤二，体系升温到35℃后，向淀粉乳液中加入氧化剂；步骤三，体系温度升至40℃后，加入改性剂、醚化剂、NaOH溶液，持续反应4‑8h；步骤四，持续反应结束前的30min，加入pH调节剂调节pH值；步骤五，当体系温度降至35℃后加入杀菌剂，然后将产物过筛即得溶液型阳离子淀粉。本发明专利技术制备的溶液型阳离子淀粉能以任何比例溶于水，又能保证淀粉溶解后放置一段时间不发生沉淀，淀粉溶液澄清的外观要求，而且具有良好的纸张的增强效果和助留效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及淀粉制备
，尤其涉及一种溶液型阳离子淀粉的制备方法及其应用。
技术介绍
淀粉是高等植物主要的贮存性多糖，由链淀粉和支淀粉两种大分子葡聚糖组成。原淀粉在古代就作为一种原材料制备各种产品，在食品工业中这种多糖大分子具有良好的粘稠性和成胶性，因此是很好的食品品质改良剂和稳定剂。淀粉的应用，普遍是加热淀粉乳使之糊化，应用所得到的淀粉糊，为避免这种加热糊化的麻烦，近几十年来一直在进行冷水可溶淀粉的研究。目前，阳离子淀粉的制备方法均是通过带正电的醚化剂对不带电性的原淀粉进行醚化使原淀粉带上正电性，从而转化成阳离子淀粉。阳离子淀粉的制备技术大致可以分为三类：湿法制备阳离子淀粉、半干湿法制备阳离子淀粉和干法制备阳离子淀粉。目前冷水可溶淀粉主要是采用干法制备，主要有四种制备方法：1、双流喷嘴喷雾干燥法；2、高温-高压醇法；3、常压多元醇法；4、乙醇-碱法。双流喷嘴喷雾干燥法反应条件要求严格，需要特制的双流喷嘴，设备造价高，需要高温高压加热蒸汽，耗能大。高温-高压醇法虽然能基本保持原淀粉的颗粒状态，但生产过程需要高温高压，且该方法不能应用于高支链淀粉。常压多元醇法在生产过程中需要高温，而此时物料不易流动，传热不理想，不易控制产品的质量。乙醇-碱法能使淀粉在保持颗粒形态的同时，达到最佳的溶胀状态，但是淀粉溶于冷水后放置仍然会发生沉淀。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中的上述问题提出的一种溶液型阳离子淀粉制备方法，既能以任何比例溶于水，又能保证淀粉溶解后放置一段时间不发生沉淀，淀粉溶液澄清的外观要求，而且具有良好的纸张的增强效果和助留效果。为了实现上述技术目的，本专利技术所采取技术措施为：一种溶液型阳离子淀粉的制备方法，括以下步骤：步骤一，向四口烧瓶中加入水和原淀粉，不断搅拌制得淀粉乳液并对体系升温加热；步骤二，体系升温到35℃后，向淀粉乳液中加入氧化剂，并不断搅拌使淀粉乳液变成完全透明的淀粉溶液，继续升温加热；步骤三，体系温度升至40℃后，加入改性剂、醚化剂、NaOH溶液，持续反应4-8h；步骤四，在步骤三持续反应结束前的30min，加入pH调节剂调节pH值，并逐步降低体系温度；步骤五，当体系温度降至35℃后加入杀菌剂，然后将产物过筛即得溶液型阳离子淀粉。为了进一步优化上述技术方案，本专利技术所采取的技术措施还包括：进一步地，步骤一中所述抗膨胀剂为硫酸钠或氯化钠；所述原淀粉选自玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉和豌豆淀粉中的一种或多种。进一步地，步骤二中所述氧化剂选自双氧水，次氯酸钠、淀粉酶、环氧氯丙烷和硫酸铜中的一种或几种。进一步地，步骤三中所述改性剂选自十二烷基二甲基苄基氯化铵、氯化铝、硫酸铝、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚合氧化铝、亚硫酸钠和氯化钠中的一种或几种；所述醚化剂为3-氯-2-烃丙基三甲基氯化铵或2,3-环氧丙基三甲基氯化铵。进一步地，步骤四中pH调节剂调节pH值至5-8，所述pH调节剂选自柠檬酸、盐酸或醋酸。进一步地，步骤五中所述的杀菌剂为苯并异噻唑啉酮。进一步地，步骤五中所述过筛为过325目网筛。进一步地，所述氧化剂占原淀粉的质量百分比为2-20%；改性剂占原淀粉的质量百分比为0.05-2.0%；醚化剂占原淀粉的质量百分比为5-60%；NaOH溶液占原淀粉质量百分比为25-50%；pH调节剂与NaOH的摩尔比为0.3 -0.7:1；杀菌剂占原淀粉的质量百分比为0.01-0.05%；原淀粉和水的质量比为0.10-0.40:1。另一方面，本专利技术还提供根据上述制备方法制备的溶液型阳离子淀粉及该溶液型阳离子淀粉在抄纸化学品和日用化学品制备
的应用。本专利技术采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：本专利技术的制备方法简单，制备的溶液型阳离子淀粉能以任何比例溶液水；本专利技术的制备方法在常温常压下就能制备出溶液型阳离子淀粉，不需要在高温高压等苛刻条件下生产，操作方法简单；本专利技术制备的溶液型阳离子淀粉于冷水后放置一段时间仍然能够均匀溶解在水中，不分层，不沉淀，稳定性好；本专利技术制备的溶液型阳离子淀粉在高低温烘箱中和0℃以下储存仍然不会出现分层现象。具体实施方式本专利技术提供了一种溶液型阳离子淀粉的制备方法，其具体步骤包括：（1）向四口烧瓶中加入一定量的去离子水，开动搅拌，升温。（2） 当温度达到设定值时加入氧化剂待完全形成淀粉乳液后，继续升温至反应温度。（3）待达到反应温度时，加入改性剂、醚化剂、NaOH溶液，同时控制醚化剂和碱液的加入时间和两种原料的间隔时间，反应持续4-8h；（4）在反应结束前30min时，加入PH值调节剂，调节PH值为5-8；（5）当温度降至35℃后加入杀菌剂后冷却至室温停止搅拌，过325目滤网，出料装桶即得溶液型阳离子淀粉。下面通过具体实施例对本专利技术进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本专利技术，但是下述实施例并不限制本专利技术范围。实施例一将四口烧瓶加入原淀粉和一定量的水放置于恒温水浴锅温中开启搅拌200r/min，并将水浴锅升温到35℃，加入氧化剂。当温度达到反应温度40℃时加入温度稳定后加入改性剂、醚化剂和NaOH溶液，反应时间4h。待反应结束前30min加入PH调节剂，待温度降至35℃加入杀菌剂。本实施例中各个组分具体数值如下：玉米淀粉： 100g去离子水： 667g3-氯-2-烃丙基三甲基氯化铵： 60g十二烷基二甲基苄基氯化铵： 2g氯化铝： 3gNaOH溶液： 50g次录酸钠： 2g双氧水： 3g硫酸铜： 0.3g柠檬酸： 25g苯并异噻唑啉酮： 1g实施例二将四口烧瓶加入原淀粉和一定量的水放置于恒温水浴锅温中开启搅拌650r/min，并将水浴锅升温到35℃，加入氧化剂。当温度达到反应温度75℃时加入温度稳定后加入改性剂、醚化剂和NaOH溶液，反应时间8h。待反应结束前30min加入PH调节剂，待温度降至35℃加入杀菌剂。本实施例中各个组分具体数值如下：木薯淀粉： 100g去离子水： 250g2,3-环氧丙基三甲基氯化铵： 5g高锰酸钾： 5g氯化钠： 7g次录酸钠： 8gNaOH溶液： 25g醋酸： 14.2g苯并异噻唑啉酮： 3g实施例三将四口烧瓶加入原淀粉和一定量的水放置于恒温水浴锅温中开启搅拌450r/min，并将水浴锅升温到35℃，加入氧化剂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溶液型阳离子淀粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，向四口烧瓶中加入水和原淀粉，不断搅拌制得淀粉乳液并对体系升温加热；步骤二，体系升温到35℃后，向淀粉乳液中加入氧化剂，并不断搅拌使淀粉乳液变成完全透明的淀粉溶液，继续升温加热；步骤三，体系温度升至40℃后，加入改性剂、醚化剂、NaOH溶液，持续反应4‑8h；步骤四，在步骤三持续反应结束前的30min，加入pH调节剂调节pH值，并逐步降低体系温度；步骤五，当体系温度降至35℃后加入杀菌剂，然后将产物过筛即得溶液型阳离子淀粉。

【技术特征摘要】
1.一种溶液型阳离子淀粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，向四口烧瓶中加入水和原淀粉，不断搅拌制得淀粉乳液并对体系升温加热；步骤二，体系升温到35℃后，向淀粉乳液中加入氧化剂，并不断搅拌使淀粉乳液变成完全透明的淀粉溶液，继续升温加热；步骤三，体系温度升至40℃后，加入改性剂、醚化剂、NaOH溶液，持续反应4-8h；步骤四，在步骤三持续反应结束前的30min，加入pH调节剂调节pH值，并逐步降低体系温度；步骤五，当体系温度降至35℃后加入杀菌剂，然后将产物过筛即得溶液型阳离子淀粉。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤一中所述抗膨胀剂为硫酸钠或氯化钠；所述原淀粉选自玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉和豌豆淀粉中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤二中所述氧化剂选自双氧水，次氯酸钠、淀粉酶、环氧氯丙烷和硫酸铜中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤三中所述改性剂选自十二烷基二甲基苄基氯化铵、氯化铝、硫酸铝、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚合氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓旦，杨欢，邵威，金霞朝，
申请(专利权)人：上海东升新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31