一种可再生胶乳及其制备方法和应用技术

技术编号:7993991 阅读:173 留言:0更新日期:2012-11-22 02:47
本发明专利技术公开了一种可再生胶乳的制备方法,特别涉及一种淀粉改性涂布胶乳的制备方法。本发明专利技术选择淀粉为原料,以双氧水为氧化剂,硫酸亚铁为催化剂,于pH为7.5-8.2,反应温度为42-50℃下,采用湿法工艺制备氧化淀粉;之后调解体系pH在8.5-9.2之间,缓慢加入绝干淀粉重量的3.0-4.5%的琥珀酸酐进行酯化反应4-5h;用酸调节体系pH至5.0-7.0,加入0.01-0.1%绝干淀粉重量的淀粉酶,加热糊化,制得50%固含产品,25℃下粘度低于300cps的淀粉胶乳。该方法制备的产品较传统淀粉改性胶乳储存稳定性好,粘结力高,膜韧性高,抗水性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涂布用的胶乳及其制备方法,特别涉及一种淀粉基涂布胶乳及其制备方法和应用。
技术介绍
随着人们对纸张质量要求的日益提高,越来越多的造纸企业选择用涂布的方式提高纸张品质,作为纸张涂料的主要组分之一的胶乳对涂料与纸张的品质起着决定性作用,但是作为石油基产品的胶乳随着石油资源的日益短缺与人们环保意识的日益强烈,越来越多的造纸企业与造纸化学品企业开始研究可再生的环保型胶粘剂来替代现用以石油裂解产品丁二烯、苯乙烯为主要单体合成出的石油基胶乳。 目前大部分涂布纸企业选择用增加涂布淀粉用量的办法来降低胶乳比例,但当涂布淀粉用量增加到一定比例后会对纸张质量产生较大的负面影响,另外随着涂布纸生产中对涂料高固含与低粘度要求的不断提高,现在市场上普通的涂布淀粉并不能满足要求,许多生产胶粘剂的企业着手新型胶粘剂研究,并且重心主要集中在可再生产品上。现在的主要技术是在淀粉的基础上进行有机改性,将淀粉与石油基胶乳的性能有效的结合起来,达到即有石油基胶乳性能多样性又有淀粉产品来源广泛、价格低廉的特性,国内外有许多石油基合成胶乳替代品的前端研究,其主要是集中在淀粉与纤维素产品的改性上,包括在淀粉,纤维素上接枝的方法,但到目前为止市场上仍没有比较成熟石油基胶乳替代品。
技术实现思路
为了解决现有技术问题,本专利技术提供了一种可再生涂布胶乳的制备方法,克服了现有涂布化学品应用的石油基丁苯胶乳存在的价格较贵、资源有限等问题。本专利技术是通过以下技术方案来实现的一种可再生胶乳的制备方法,其特征在于包括下述步骤(I)配制淀粉浆液,保证溶液的固含在45% -55%,调节pH在7. 5-8. 2之间,加入硫酸亚铁催化剂,升高反应温度至42-50°C,加入双氧水溶液反应2-4小时(h);(2)降低温度至30_40°C,调节体系的pH至8. 5-9. 2,缓慢加入绝干淀粉重量的3.0-4. 5%的琥珀酸酐及/或其衍生物至少一种,进行酯化反应4-5小时(h),所述的绝干淀粉为将淀粉水分烘干后得到的淀粉;(3)调节pH至5. 0-7. O后加入绝干淀粉重量的O. 01-0. I %量的淀粉酶,加热糊化,保证溶液的固含在50%,加热至90°C保温30min后降至室温,出料;所述淀粉为木薯原淀粉,玉米原淀粉,小麦原淀粉,马铃薯原淀粉中的一种或几种的混合物;所述淀粉楽:液浓度为按重量计的45% -55%,即淀粉质量/总物质重量(w/w)比为 45% -55% ;所述催化剂用量为绝干淀粉重量的O. 001-0. 02% ;所用双氧水的有效成份占绝干淀粉重量的5% -12%,所述氧化反应温度在42-50°C之间;所述的双氧水的有效成分是指双氧水中所含的过氧化氢,即双氧水中所含过氧化氢的的质量占绝干淀粉重量的5% -12% ;所述琥珀酸酐衍生物为马来酸酐、辛烯基琥珀酸酐及十二烯基琥珀酸酐中的一种或几种的混合物,所述的酯化反应温度为30-45°C ;所述淀粉酶的最佳活化温度为60-80°C。 采用上述方法即可制得本专利技术所述的胶乳。该方法制备的产品解决了传统淀粉改性胶乳储存稳定性差,粘结力不高,膜较脆,抗水性差等应用问题。在造纸涂布中具有广泛的应用前景。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明,应该理解的是,这些实施例仅用于例证的目的,决不限制本专利技术的保护范围。实施例I :一种可再生胶乳的制备方法,包括下述步骤(I)配制45%的木薯原淀粉浆液1000kg,用氢氧化钠调节pH为 . 5,加入硫酸亚铁O. 045kg,升高反应温度至42°C,加入浓度为50% (w/w)的双氧水溶液45kg后反应4h ;(2)降低温度至30°C,调节体系的pH至8. 5,缓慢加入13. 5kg的辛稀基琥珀酸酐进行酯化反应4h,反应温度为30°C ;(3)调节pH至5. O后加入O. 0045kg的淀粉酶,加热至60°C,糊化,然后继续加热至90°C保温30min后降至25°C即得一种旋转粘度为300cps,固含为50%的可再生涂布胶乳。实施例2 一种可再生胶乳的制备方法,包括下述步骤(I)配制50%的玉米原淀粉浆液1000kg,用氢氧化钠调节pH为8. 2,加入硫酸亚铁O. 050kg,升高反应温度至50°C,加入浓度为50% (w/w)的双氧水溶液50kg后反应3h ;(2)降低温度至40°C,调节体系的pH至9. 2,缓慢加入22. 5kg的马来酸酐进行酯化反应5h,反应温度为40°C ;(3)调节pH至7. O后加入O. 035kg的淀粉酶,加热至80°C,糊化,然后继续加热至90°C保温30min后降至25°C即得一种旋转粘度为230cps,固含为50%的可再生涂布胶乳。实施例3 一种可再生胶乳的制备方法,包括下述步骤(I)配制48%的小麦原淀粉浆液1000kg,用氢氧化钠调节pH为8. 0,加入硫酸亚铁O. 048kg,升高反应温度至45°C,加入浓度为50% (w/w)的双氧水溶液45kg后反应3h ;(2)降低温度至35°C,调节体系的pH至9. O,缓慢加入15kg的十二烯基琥拍酸酐进行酯化反应4. 5h,反应温度为35°C ;(3)调节pH至6. 5后加入O. 006kg的淀粉酶,加热至70°C,糊化,然后继续加热至90°C保温30min后降至25°C即得一种旋转粘度为160cps,固含为50%的可再生涂布胶乳。实施例4 一种可再生胶乳的制备方法,包括下述步骤(I)配制55%的马铃薯原淀粉浆液1000kg,用氢氧化钠调节pH为8. 0,加入硫酸亚铁O. 045kg,升高反应温度至45°C,加入浓度为50% (w/w)的双氧水溶液46kg后反应4h ;(2)降低温度至40°C,调节体系的pH至8. 6,缓慢加入20kg的辛烯基琥拍酸酐进行酯化反应4h,反应温度为45°C ;(3)调节pH至7. O后加入O. OlOkg的淀粉酶,加热至65°C,糊化,然后继续加热至90°C保温30min后降至25°C即得一种旋转粘度为200cps固含为50%的可再生涂布胶乳。应用例一种可再生涂布胶乳的应用实验例I用实施例2的可再生胶乳与石油基丁苯胶乳(LG公司的产品,型号为L302G)性能对比如表I所示。其中,粘度是用旋转粘度计NDJ-I测量。表I权利要求1.一种可再生涂布胶乳的制备方法,其特征在于包括下述步骤 (1)配制淀粉浆液,保证溶液的固含在45-55%,调节pH在7. 5-8. 2之间,加入硫酸亚铁催化剂,升高反应温度至42-50°C,加入双氧水溶液反应2-4小时;(2)降低温度至30-40°C,调节体系的pH至8.5-9. 2,缓慢加入绝干淀粉重量的3.0-4. 5%的琥珀酸酐及/或其衍生物中的至少一种,进行酯化反应4-5小时,所述的绝干淀粉为将淀粉水分烘干后得到的淀粉; (3)调节pH至5.0-7. O后加入绝干淀粉重量的O. 01-0. I %量的淀粉酶,加热糊化,力口热至90°C保温30min后降至室温,出料。2.根据权利要求I所述的一种可再生涂布胶乳的制备方法,其特征在于所述淀粉为木薯原淀粉,玉米原淀粉,小麦原淀粉,马铃薯原淀粉中的一种或几种的混合物。3.根据权利要求I所述的一种可再生涂布胶乳的制备方法,其特征在于所述催化剂用量为绝干淀粉重量的O本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可再生涂布胶乳的制备方法,其特征在于包括下述步骤:(1)配制淀粉浆液,保证溶液的固含在45?55%,调节pH在7.5?8.2之间,加入硫酸亚铁催化剂,升高反应温度至42?50℃,加入双氧水溶液反应2?4小时;(2)降低温度至30?40℃,调节体系的pH至8.5?9.2,缓慢加入绝干淀粉重量的3.0?4.5%的琥珀酸酐及/或其衍生物中的至少一种,进行酯化反应4?5小时,所述的绝干淀粉为将淀粉水分烘干后得到的淀粉;(3)调节pH至5.0?7.0后加入绝干淀粉重量的0.01?0.1%量的淀粉酶,加热糊化,加热至90℃保温30min后降至室温,出料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:雷得定王跃斌王然
申请(专利权)人:永港伟方北京科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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