[发明专利]一种高取代度季铵型阳离子糯米淀粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于变性淀粉的生产技术领域，具体涉及一种高取代度季铵型阳离子糯米淀粉及其制备方法。

背景技术

阳离子淀粉是一种很重要的淀粉醚衍生物，国外广泛应用于造纸、纺织、油田开发、黏合剂、采矿业和化妆品等行业，而国内只有在造纸行业的应用比较成熟，其他领域正待开发，故前景十分广阔。季铵型阳离子淀粉，无论在酸性还是碱性条件下均呈阳离子性，特别适用中、碱性或酸性条件下抄纸，在中性抄纸技术迅速发展的今天，它正成为不可缺少的造纸助剂，也是目前适用范围最广、用量最大的一种变性淀粉。

国内有关阳离子淀粉的生产方法，主要有湿法、干法和半干法。湿法由于转化率低，生产中产生大量废水，且生产的阳离子淀粉取代度小于0.1。干法存在着反应不均匀、反应时间长、杂质含量高、设备要求高等不足。而半干法制备工艺具有工艺简单，反应效率高，能耗低，环境污染小等特点。

目前应用于造纸湿部的阳离子淀粉取代度一般为0.01～0.07，属于低取代度阳离子淀粉，为了更好利用淀粉这一可再生的资源，扩大阳离子淀粉在造纸江业中的应用领域。制备高取代度阳离子淀粉应用于造纸湿部作助留助滤剂和阴离子垃圾捕捉剂。

目前常见的制备阳离子淀粉的原料有玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉或马铃薯淀粉等，以糯米淀粉为原料制备高取代度阳离子淀粉并未见诸报道。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种高取代度季铵型阳离子糯米淀粉的制备方法。本发明以糯米淀粉为原料选用半干法制备高取代度季铵型阳离子糯米淀粉，拓展了糯米淀粉的使用范围，丰富了阳离子淀粉的种类；

本发明的另一目的在于提供上述制备方法制备的高取代度季铵型阳离子糯米淀粉；

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种高取代度季铵型阳离子糯米淀粉的制备方法，包括以下操作步骤：

（1）调浆：将相当于糯米淀粉质量20～25%的乙醇水溶液加入到糯米淀粉中混合成糯米淀粉浆；

（2）碱化：将相当于糯米淀粉质量1.5～3%的碱配成溶液滴加到步骤（1）的糯米淀粉浆中；

（3）醚化：将相当于糯米淀粉质量30～40%的阳离子醚化剂加入到步骤（2）碱化后的糯米淀粉浆中，室温下搅拌反应60～110分钟；

（4）浸泡、过滤、洗涤、干燥：将步骤（3）醚化后的糯米淀粉浆用每100mL含有5mL醋酸的体积分数为60～70%乙醇水溶液浸泡，过滤，以体积分数为70～80%乙醇水溶液洗涤至滤液用硝酸银检验无氯化银沉淀产生，然后在40～50℃真空干燥，即得高取代度季铵型阳离子糯米淀粉。

步骤（1）所述的乙醇水溶液的体积分数为40%。

步骤（2）所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙。

步骤（3）所述阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵或2,3-环氧丙基三甲基氯化铵。

一种根据上述制备方法制备的高取代度季铵型阳离子糯米淀粉。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

（1）本发明制备方法生产工艺合理，经调浆、碱化、醚化、浸泡、过滤、洗涤、干燥等工艺系统的精确控制，使普通糯米淀粉具有阳离子特性和高取代度，同时降低了糯米淀粉的糊化温度和凝沉性，其应用效果完全可以达到造纸工业要求，可有效提高纸张强度、增强滤水效果、留着效果、减小白水浓度和增加纸张灰分等。

（2）本发明以糯米淀粉为原料制备阳离子淀粉，拓展了糯米淀粉的使用范围，丰富了阳离子淀粉的种类。

附图说明

图1为原糯米淀粉与高取代度季铵型阳离子糯米淀粉的红外光谱图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

（1）调浆：将12ml的体积分数为40%乙醇水溶液加入到50g的糯米淀粉中混合成糯米淀粉浆。

（2）碱化：将2ml的质量分数为40%氢氧化钠溶液滴加到糯米淀粉浆中。

（3）醚化：将15g的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵加入到淀粉中，室温下搅拌反应60分钟。

（4）浸泡、过滤、洗涤、干燥：将步骤（3）醚化后的糯米淀粉浆用100mL含有5mL醋酸的体积分数为60%乙醇水溶液浸泡，过滤，以体积分数为70%乙醇水溶液100ml洗涤5次，至滤液用硝酸银检验无氯化银沉淀；在40℃真空干燥，即得白色粉末状高取代度季铵型阳离子淀粉。