高羰基含量氧化淀粉及其制备方法技术

一种高羰基含量氧化淀粉，其特征在于该氧化淀粉的羰基含量为１５．５～５５．４％，且其分子量大于２５０００。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于氧化淀粉及其制备方法的
，具体涉及一种高羰基含量氧化淀 粉及其制备方法。
技术介绍
淀粉是由单一类型的糖单元组成的多糖，依靠植物体天然合成， 一般由直链淀粉 和支链淀粉组成，是地球上第二大天然高分子，产量仅次于纤维素，资源丰富，价格 低廉。氧化淀粉(Oxidized Starch)是淀粉在酸、碱或中性介质中与氧化剂作用，氧化所得 的产品。氧化淀粉经过物理和化学改性后，较天然淀粉性能有了极大改进，其应用领 域十分广泛。如氧化淀粉用于制备性热塑性淀粉塑料，材料的拉伸强度高，具有良好 的耐水耐候性，并能完全可生物降解(张水洞，张玉荣，汪秀丽，王玉忠，用于制备 热塑性塑料的双醛玉米淀粉的研究,四川大学学报，(自然科学版)，2007, 6, 44(3): 549-562.)。如在纸张加工过程中，加入扩散性能良好的湿润羰基淀粉，羰基淀粉和纤维 素之间会发生5S联反应形成半縮酸，使得氧化淀粉成为纸纤维的有机组成部分,从而提 高纸的湿强度(姚献平,郑丽萍.氧化淀粉湿部应用的机理及技术.造纸化学品，1997, 5(4): 3-10)。在纺织行业中，羰基淀粉可作为棉花纤维的交联剂,达到提高其防收縮，防 铍性和耐磨性(Vinh A M, The significance of aldehyde starch for textile fmishing. Text Praxis, 1966， 21(5), 352-360.)。羰基淀粉还是一种较好的鞣剂，可以与多肽氨基、亚氨 基进行反应,应用与皮革行业(Palanisamy Thanikaivelan,Jo皿alagadda R Rao. Progressand recent trends in biotechnogical methods for leather processing.TRENDS in Biotechnology,2004,22(4): 181-187.)。另外，氧化淀粉与各种金属作用后，形成新的配 合物具有一些独特的生理生化功能，在医学领域也具有潜在的应用和研究价值(Pam A, Karolczyk-Kostuch S, Fiedorowicz ■ M, Dihydrazone of dialdehyde starch and its metal complexes. Carbohydr Polym, 2004， 56, 187-193.)。氧化淀粉与金属发生络合后制成 一种絮凝剂吸附废水中的重金属用于废水处理,成本低并且具有生物可降解性,可以有 效地去除重金属对环境的污染，产物还可以回收再利用(Para A, Ropek D， Starchdialdehyde derivatives as novel complexions protecting entomopathogenic nematodes from heavy metals. Chem Inzy Ekol, 2000, 7(11)， 1213-1220.)。目前，在制备氧化淀粉中公开报道的一些氧化剂和方法有中国专利CN1212708是在酰化多糖作为活化剂的条件下用过氧化氢进行处理淀粉，酰化多糖的使 用量特别为1%，过氧化氢使用量为2 20wt^。中国专利CN1097766以电化学法制造 氧化淀粉，在pH值维持8 10之间，温度为0 38。C的100份淀粉、1~10份氯化钠、 80 5000份水的淀粉悬浮液中，放入电极，在不断搅拌下，通入低压脉冲直流电，电压 在1.25 15V之间，电极上的电流密度在1.05 2A/cm产生活性氧化物，对淀粉进行氧 化，直至氧化淀粉的流度为25-80。中国专利CN1580076采用了一种介于非均相与均 相之间的拟均相反应体系制备氧化淀粉，即通过加入极性溶剂对淀粉进行拟均相预处 理后，再将氧化剂加入此体系制备氧化淀粉。欧洲专利HU47627报道利用次氯酸钠制 备氧化淀粉，氧化度不超过4%。迄今为止，对氧化淀粉的制备虽有报道，但其制备方法都较复杂，尤其是获得的 产物氧化度低，即羰基含量都不高于6%，加之，在酸性或者是碱性介质中制备的氧化 淀粉，其分子量下降严重，从而限制了氧化淀粉在工业上的广泛应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对已有技术的缺陷，提供一种高羰基含量且分子量仍然较高的 氧化淀粉。本专利技术的另一目的是提供一种制备上述高羰基含量氧化淀粉的方法。本专利技术提供的高羰基含量的氧化淀粉，其特征在于该氧化淀粉的羰基含量为 15.5 55.4%，且其分子量大于25000。本专利技术提供的高羰基含量氧化淀粉的制备方法，是将淀粉用水配成浓度为10 30 %的淀粉乳液，然后升温至60 9(TC搅拌糊化0.5 2小时，冷却到室温，再在其中补加 50-150份的水搅拌均匀；缓慢滴入与淀粉的摩尔比为0.2 4的过氧化氢，并在温度 5 50'C搅拌反应0.5 72小时；在反应产物中加入200份的水搅拌均匀，静置分层后倒 去上层清液，乳液离心分离，所得固体经干燥即可。上述方法中对所得固体进行干燥是先在35 60'C真空干燥12 48小时，然后再于 95'C干燥12小时，以使其中所含水份等能充分除去，便于更好地保存和测定各项性能。上述方法中所用淀粉为绿豆淀粉、藕淀粉、菱角淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉、蜡质玉米淀粉、木薯淀粉、红苕淀粉、小麦淀粉、稻米淀粉或豌豆淀粉中的任一种。 本专利技术具有以下优点1、 由于本专利技术提供的制备氧化淀粉的方法是在用过氧化氢氧化不同直链含量的淀 粉前，先将淀粉进行了糊化，因而破坏了淀粉分子间的氢键，使之更有利于氧化剂对 其进行氧化，使得在没有其它助剂条件下，只借助机械搅拌分散即可制备出具有羰基 含量为15.5~55.4%的产物，从而降低了氧化淀粉的制备成本。2、 由于本专利技术提供的制备氧化淀粉的方法是在中性体系中完成的，不仅工艺简单， 而且也避免了在酸性或者是碱性介质中制备氧化淀粉导致分子量下降严重的问题。3、 用本专利技术提供的方法制备氧化淀粉的产率不仅可髙达90%，羰基含量可以高达 50%以上，而且还可以通过控制过氧化氢的加入量，制备不同羰基含量的氧化淀粉， 以满足不同使用场合的要求。4、 由于本专利技术提供的过氧化氢氧化糊化淀粉制备的氧化淀粉，是利用化学变化改 变了分子链的结构，从而能有效的抑制了淀粉的结晶，降低其玻璃化温度，使之更有 利于加工成型。5、 由于本专利技术提供的过氧化氢氧化糊化淀粉制备的氧化淀粉是在中性体系中完成 的，因而对淀粉的分子量影响相对较小，使获得的氧化淀粉分子量仍然比较高。附图说明图1为不同羰基含量氧化淀粉的红外谱图；图2为不同羰基含量氧化淀粉的核磁 共振谱图；图3为不同羰基含量氧化淀粉的粘均分子量测试图。图1、 2中的a或(a) 谱线的羰基含量为38.5， b或(b)谱线的羰基含量为55.4。具体实施例方式下面给出实施例并对本专利技术作进一步说明。有必要在此指出的是以下实施例不能 理解为对本专利技术保护范围的限制，如果该领域的技术熟练人员根据上述本
技术实现思路
对本专利技术作出一些非本质的改进和调整，仍属于本专利技术保护范围。另外，值得说明的是实施例中的物料份数为重量份；氧化淀粉中的羰基含量按照文献-Wing R E, Willett J L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高羰基含量氧化淀粉，其特征在于该氧化淀粉的羰基含量为１５．５～５５．４％，且其分子量大于２５０００。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪秀丽，张水洞，张玉荣，王玉忠，杨科珂，陈思翀，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：90