[发明专利]一种三重变性淀粉的干法制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于变性淀粉的干法制备技术领域，具体涉及一种醋酸酯化-酸解-柠檬酸交联三重变性淀粉的干法制备工艺，该产品是应用于经纱上浆。

背景技术

常用的淀粉变性方法有酸解、氧化、醋酸酯化等化学变性。其中酸解加工主要是降低淀粉浆液的粘度，改善浆液的流动性和纱中的渗透不良现象；氧化变性加工可赋予淀粉阴离子基团，并降低淀粉分子量，提高淀粉的水溶性和对纤维素纤维的粘附性；醋酸酯化加工则赋予淀粉的疏水性基团，以增加淀粉对涤纶等合成纤维的粘附性。但是单一变性淀粉均存在一定缺陷，如酸解淀粉浆膜发脆、粘附力不足；醋酸酯淀粉粘度高、粘度稳定性差。且单一变性淀粉浆料的实际应用，往往需要将不同的变性淀粉浆料按一定比例混合使用。这使得通过两种或两种以上加工可使淀粉浆料获得多重变性，从而使其具有优异综合性能的方法，引起了人们极大的研究兴趣。如：中国专利CN100564396C公开了一种氧化-酯化-交联三重改性淀粉的制备方法，该方法是采用双氧水和硫酸铜在碱性溶液中对淀粉氧化，并用硫代硫酸钠溶液终止反应，然后用醋酸酐和二元羧酸在弱碱性溶液中酯化和交联反应而成；中国专利CN101492509A公开了一种提高淀粉浆料粘度热稳定性的方法，该方法分别采用次氯酸钠和醋酸乙烯酯对淀粉氧化和酯化变性后，再采用三偏磷酸钠对淀粉酯化，且分三步完成；中国专利CN1257188C公开了一种四重变性的淀粉浆料及其制备方法和应用，该方法是经过氧化和醋酸酯化反应，然后用丙烯酸等单体接枝和交联反应，两步法得到多重变性淀粉。以上各文献研发的淀粉与单一变性淀粉、化学合成浆料相比，虽显示了其多元变性后在应用方面的优越性，但由于均是采用湿法多步反应，因而需要设置洗涤、脱水、干燥等工序，这不仅使反应时间增长，操作复杂，且耗能高，加之醋酸酯取代度很低(0.08以下)，在水洗过程中还会有部分淀粉会随脱水而损失，并且排放的废水还会对环境造成污染。

随着变性淀粉加工技术的进步，目前，干法工艺已成为变性淀粉的主要生产方法。干法工艺是在少量水的存在下，使淀粉与反应试剂在较高温度下反应。由于干法工艺可提高反应试剂的浓度，因而在反应完成后少量水份很快就可蒸发得到干态产品。其优点是可缩短反应时间，简化操作，节约能源，无淀粉损失，降低成本，不产生废水，有利于环保，且反应过程中还可抑制淀粉糊化，与湿法加工方法相比，具有明显的经济效益和社会效益，是一种很有发展前景的变性淀粉生产方法。虽然其有少量副产物或未反应的试剂在产品中可能有残留，但是对于纺织浆料的使用来说，只要选择的是合适的反应试剂和反应工艺，这种残留不会对浆纱质量产生不良的影响。目前，淀粉的干法生产已应用到酸解、氧化、磷酸酯、阳离子等变性淀粉中。例如，中国专利CN101475646B公开了一种微波和红外加热制备醋酸酯淀粉的干法制备方法，该方法反应时间短，无废水排放；其不足之处在于采用醋酸酐与淀粉的体积质量比为(0.2～0.4)∶1，醋酸酐用量较大；反应设备要求高，同时虽醋酸酯取代度可达到0.03～0.25，但产品只经过了单一的醋酸酯变性，且由于没有解决醋酸酯淀粉粘度稳定性的问题，因而不能保证稳定的上浆工艺。中国专利CN101376678B公开了一种淀粉醋酸酯的配方及其干法制备方法，该工艺采用次氯酸钠为氧化剂，用乙醇代替水，在碱性条件下对淀粉氧化，撒入硫化钠还原剂还原后，再加入醋酸乙烯酯为酯化剂，反应一定时间后抽真空，除去乙醇得到产品。该产品降低了粘度，醋酸酯取代度0.1～0.13，可用于纺织浆料。但是该工艺分为氧化，还原和酯化三个阶段，需要分阶段加料，操作复杂，加之配方中需加入8.37～9.85％的乙醇作为反应介质，在反应后期真空脱除，增加了成本；得到的只是氧化酯化双变性淀粉，实际应用还需复配其他浆料才能提高其粘度稳定性。

发明内容

本发明的目的是针对现有的变性淀粉的干法制备工艺中存在的缺陷，提供一种新的三重变性淀粉的干法制备工艺。

本发明提供的三重变性淀粉的干法制备工艺，该工艺的步骤和条件是：

1)在常温下分别将20～40份柠檬酸和0.3～0.8份甲基磺酸溶解于30～60份质量百分比浓度为5％的醋酸水溶液中；

2)将1000份玉米原淀粉加入到干法反应釜中，开启搅拌，然后先喷洒柠檬酸/甲基磺酸/醋酸混合溶液至与玉米原淀粉混合均匀，再喷洒70～120份醋酸酐至混合均匀；