阳离子交联非蜡状淀粉制品及其制备方法和在纸制品中的用途技术

本发明专利技术公开了具有约７００ｃｐｓ至约２５００ｃｐｓ的布氏粘度的阳离子交联非蜡状淀粉制品和用于制备所述淀粉制品的方法。还公开的是所述具有约７００ｃｐｓ至约２５００ｃｐｓ的布氏粘度的阳离子交联非蜡状淀粉制品在纸制品生产中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
总体而言，本专利技术涉及阳离子交联非蜡状淀粉制品及其用途。本专利技术的实施方案包括阳离子交联非蜡状淀粉制品、用于制备该淀粉制品的方法和结合该阳离子交联非蜡状淀粉制品的纸制品。
技术介绍
已熟知作为结合各种添加剂的结果可以改进纸制品。已知阳离子交联淀粉具有提高纸制品的性能如干燥强度的能力和通过提高保持性和排水性改进造纸法的能力。阳离子交联淀粉是熟知的制品。美国专利号5,122,231涉及可以包含非蜡状淀粉制品的阳离子交联淀粉制品。在该专利中重点是涉及阳离子交联齿状淀粉制品。该专利还描述了所述阳离子交联淀粉制品在纸制品生产中的用途。要求所述阳离子交联淀粉制品具有约500cps至约3000cps的热糊布氏粘度，所述粘度是在等于2.0％干燥固体的1.0波美浆固体测量的。美国专利号5,368,690涉及可在纸生产中使用的阳离子交联淀粉制品。所述阳离子交联淀粉制品被描述成具有涉及交联度的程度的2至85％的布雷本登断裂(breakdown)粘度。因此，应该需要提供期待改善纸制品的处理和生成的纸制品的性能的新型阳离子交联非蜡状淀粉制品。专利技术概述本专利技术的各种实施方案针对阳离子交联非蜡状淀粉制品、结合这种淀粉制品的纸制品和使用这种制品的方法。一个实施方案提供具有在约700cps至约2500cps(厘泊)的范围内变化的布氏粘度的阳离子交联非蜡状淀粉制品，所述粘度是根据CRA方法B-54，在0.5％固体，使用转速为20rpm(转/分钟)的21号锭子并且在97℃的温度测量的。本专利技术的另一个实施方案还针对用于制备这种阳离子交联非蜡状淀粉制品的方法。本专利技术的另外的实施方案针对这种阳离子交联非蜡状淀粉制品在纸制品中的用途和如此制备的纸制品。专利技术详述本专利技术的各种实施方案针对阳离子交联非蜡状淀粉制品、结合这种淀粉制品的纸制品和使用这种制品的方法。一个实施方案提供具有在约700cps至约2500cps(厘泊)的范围内变化的布氏粘度的阳离子交联非蜡状淀粉制品，所述粘度是根据CRA方法B-54，在0.5％固体，使用转速为20rpm(转/分钟)的21号锭子并且在97℃的温度测量的。本专利技术的另外的实施方案还针对用于制备这种阳离子交联非蜡状淀粉制品的方法。本专利技术的另外的实施方案针对这种阳离子交联非蜡状淀粉制品在纸制品的制备中的用途和如此制备的纸制品。更具体而言，下面描述了所述阳离子交联非蜡状淀粉制品，所述阳离子交联非蜡状淀粉制品具有在约700cps至约2500cps的范围内变化的布氏粘度，所述粘度是根据CRA方法B-54，在0.5％固体，使用转速为20rpm的21号锭子并且在97℃的温度测量的。所述非蜡状淀粉可以来自任何适合的来源如非蜡状玉米淀粉、非蜡状马铃薯淀粉、非蜡状甘薯淀粉、非蜡状小麦淀粉、非蜡状西米淀粉、非蜡状高粱淀粉、非蜡状木薯淀粉、非蜡状米淀粉和它们的混合物。在此，非蜡状淀粉定义为包含直链淀粉和支链淀粉的淀粉。在本专利技术的实施方案中的非蜡状淀粉制品具有在约700cps至约2500cps的范围内变化的布氏粘度，所述粘度是根据CRA方法B-54，在0.5％固体，使用转速为20rpm的21号锭子并且在97℃的温度测量的。在优选的实施方案中，布氏粘度在约800cps至约2000cps的范围内变化。在更优选的实施方案中，布氏粘度在约1000cps至约1500cps的范围内变化。在此描述用于确定布氏粘度的测试程序。在制备本专利技术的阳离子交联非蜡状淀粉的过程中，可以使用任何常规方法如在涉及用于制备阳离子交联淀粉的方法的美国专利号5,122,231和美国专利号5,368,690中公开的那些。例如，可以依次或同时将任何非蜡状淀粉阳离子化和交联，并且允许在用以制备如下阳离子交联非蜡状淀粉的条件下发生反应，所述阳离子交联非蜡状淀粉具有在约700cps至约2500cps的范围内变化的布氏粘度，所述粘度是根据CRA方法B-54，在0.5％固体，使用转速为20rpm的21号锭子并且在97℃的温度测量的。优选在可以制备如下阳离子交联非蜡状淀粉的条件下实施该方法，所述阳离子交联非蜡状淀粉具有在约800cps至约2000cps并且更优选在约1000cps至约1500cps的粘度。在该方法中使用的非蜡状淀粉可以是上面确定的非蜡状淀粉中的任何一种。在一个有用的实施方案中，非蜡状淀粉是非蜡状玉米淀粉。尽管在该方法中可以使用任何阳离子化剂，但是优选使用选自如下离子的组分实现阳离子化反应氨基离子、亚氨基离子、锍离子、鏻离子、铵离子和它们的混合物，优选季铵离子。尽管许多交联剂适于在本方法中使用，但是本专利技术的实施方案使用选自多官能团的醚化剂、多官能团的酯化剂和它们的混合物的组分。用于选择性实施方案的适合的交联剂是表氯醇、二羧酸酐、氯氧化磷、三偏磷酸碱土金属盐、直链混合酐、聚胺聚环氧化物树脂和它们的混合物。一个优选的实施方案使用三偏磷酸碱土金属盐作为交联剂。在一个实施方案中，制备阳离子交联非蜡状淀粉制品通常包括通过测量粘度监测反应是否完成以确保通过本说明书的测试程序测量的粘度值在约700cps至约2500cps的范围内。当确定粘度落入适宜的范围内时，可以终止反应。如在此所述，通过使非蜡状淀粉与任何阳离子化剂反应使非蜡状淀粉阳离子化。阳离子化剂的示例是含有如下离子的试剂氨基离子、亚氨基离子、锍离子、鏻离子或铵离子和它们的混合物。可以以任何常规方式进行阳离子化反应，例如通常在活化剂如氢氧化钠的存在下使处于水浆液形式的非蜡状淀粉与阳离子化剂反应。可以使用的另一种方法是半干燥法，其中在有限量的水中，在活化剂如氢氧化钠的存在下使非蜡状淀粉与阳离子化剂反应。在一个实施方案中，阳离子化剂含有铵离子并且优选铵离子是季铵离子。一个特别有用的实施方案使用(3-氯-2-羟丙基)三甲基氯化铵作为阳离子化剂。如在此所述，通过使非蜡状淀粉与任何交联剂反应使非蜡状淀粉交联。使用任何已知的方式进行反应以使制品交联。用于一些实施方案的适合的交联剂包括但不限于多官能团的醚化剂、多官能团的酯化剂、它们的混合物等。适合的交联剂的具体实例包括但不限于表氯醇、二羧酸酐、氯氧化磷、三偏磷酸碱土金属盐、直链混合酐、聚胺聚环氧化物树脂、它们的混合物等。可以以任何常规方式进行交联反应，例如通常在活化剂如氢氧化钠的存在下使处于水浆液形式的非蜡状淀粉与交联剂反应。可以使用的另一种交联方法是半干燥法，其中在有限量的水中，在活化剂如氢氧化钠的存在下，使非蜡状淀粉与交联剂反应。在制备阳离子交联非蜡状淀粉的过程中，可以以任何顺序使非蜡状淀粉阳离子化和交联。例如，可以将淀粉阳离子化，然后交联，或者可以将淀粉交联，然后阳离子化。此外，可以同时使用阳离子化剂和交联剂。本专利技术的一些实施方案在造纸中使用阳离子交联非蜡状淀粉制品。可以使用任何常规方式在造纸中结合阳离子交联非蜡状淀粉制品。例如，可以将阳离子交联非蜡状淀粉制品在水中形成浆，并且在足以实现淀粉浆的胶凝的温度将生成的浆加热，制备胶凝的淀粉糊。典型地，在约90℃以上的温度进行实现胶凝的加热。然后胶凝的淀粉糊可以以任何已知方式用于纤维素悬浮液，特别是纸配料中。在如此使用的过程中，可以在纸纤维厚坯或者纸纤维薄坯中，将胶凝的淀粉糊施加到造纸机湿端，或者同时分别加入到厚坯和薄坯中。在将胶凝的淀粉糊用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阳离子交联非蜡状淀粉制品，所述制品具有在约７００ｃｐｓ至约２５００ｃｐｓ的范围内变化的布氏粘度，所述粘度是根据ＣＲＡ方法Ｂ－５４，在０．５％固体，使用２０ｒｐｍ转速的２１号锭子并且在９７℃的温度测量的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：KR安德森，DE加里，JD施泰因克，
申请(专利权)人：卡吉尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]