[发明专利]一种冷水速溶高直链淀粉的制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种冷水速溶高直链淀粉的制备方法和应用，采用冷水速溶高直链淀粉在乙醇中反应，反应效率和均匀性好，在高直链淀粉分子上引入了磺乙基基团，增加了其粘性、亲水性、成膜后强度和韧性。通过采用冷水速溶的改性高直链淀粉为成膜剂，开发新型、环保、无毒的特种煤炭抑尘剂，解决目前现用煤炭抑尘剂存放过程中出现霉变、分层、粘度下降，使用过程中产生污染道床、溶解时间长等问题；环保型煤炭抑尘剂的成功开发，将克服在煤炭抑尘剂使用过程中存在的共性技术难题，解决煤炭运输粉尘污染的问题，减少煤炭的储运损失，提升和净化铁路运输大气环境。

技术领域

本发明属于改性高直链淀粉技术领域，具体涉及一种冷水速溶高直链淀粉的制备方法及应用。

背景技术

我国煤炭铁路运输中主要采用敞车运输的方式，高速行驶中的列车由于和空气存在相对速度差会形成较大的风速，列车相会时、通过隧道时会产生巨大的风力和负压，会产生瞬间强大的扰动气流，这使得煤炭粉粒飞落导致损失、粉尘污染，产生一系列的安全和环境污染问题。在运输过程中因颠簸会导致粉状物料散落在铁路沿线，形成一条煤炭污染带，再经过后续车辆的碾压，形成粒径更小、浓度更高的二次扬尘，严重污染了铁路沿线的生态环境，使铁路两侧50-100m范围内的树木和庄稼正常生长受到严重影响。列车经过隧道时，因粉尘弥漫在隧道中，隧道内的煤尘浓度令人窒息，很大程度的降低了隧道内的能见度，不仅严重影响了列车乘务员的视线，而且一旦隧道内的粉尘浓度达到114mg/m³以上时(煤炭粉尘爆炸浓度下限)，遇到明火就可能引起爆炸事故；由于煤尘堵塞了机车散热网，使机车内的电气设备工作环境温度升高，经常引起设备故障，对列车运输及相关人员造成严重影响。

针对煤炭运输产生的安全和环境污染问题，人们普遍采取三种方法抑制煤尘的形成，比如盖篷布、喷水、喷煤炭抑尘剂的方法，但是盖篷布的方法比较费时，篷布被吹开或破裂问题；喷水法存在水蒸发、变干，多次喷水有不具备条件问题；目前抑制煤炭运输损失和粉尘污染的主要方法是喷洒煤炭抑尘剂，在煤炭表面形成一层厚度10-20mm结壳层，很好地抑制了煤粉飞出，起到很好的抑尘效果，但是现用煤炭运输抑尘剂存放过程中出现霉变、发臭、分层、粘度下降，使用过程中产生污染道床，溶解时间长，固化层的强度和韧性差等问题；环保型煤炭抑尘剂的成功开发，将克服在煤炭抑尘剂使用过程中存在的共性技术难题，解决煤炭运输粉尘污染的问题，减少煤炭的储运损失，提升和净化铁路运输大气环境。

淀粉是一种具有类球形结构的微米级球形颗粒，表面致密，天然淀粉来源丰富，价格低廉，易于生物降解，易于改性，对环境无污染。

发明内容

为了改善上述技术问题，本发明提供了一种冷水速溶高直链淀粉的制备方法，具体包括如下步骤：

S1：淀粉浆乳调配：将高直链淀粉溶于乙醇中，制备淀粉浆乳；

S2：磺乙基化反应：向步骤S1淀粉浆乳中加入氢氧化钠粉末，调节淀粉浆乳pH为12-13，升温反应；再加入2-氯乙基磺酸钠，继续升温反应；

S3：交联反应：磺乙基化反应结束后，用无机酸溶液调节pH＝10-11，加入交联剂，反应，制备混合物；

S4：将混合物浓缩、离心、乙醇洗涤，干燥，再经粉碎、过筛，制备淀粉。

根据本发明的技术方案，步骤S1中高直链淀粉浆乳浓度为0.2g/mL。

根据本发明的技术方案，上述制备方法中，按重量份计，含有40份高直链淀粉，10-50份2-氯乙基磺酸钠，0.6-0.8份交联剂。

根据本发明的技术方案，所述2-氯乙基磺酸钠可以为10份、20份、30份、40份、42.5份、50份；优选为42.5份。

根据本发明的技术方案，所述高直链淀粉为含有45％-95％直链的玉米淀粉。

根据本发明的技术方案，所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺或2-氨基乙基磺酰胺，优选为2-氨基乙基磺酰胺。