專利名稱：陽離子淀粉的制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造紙化學(xué)品領(lǐng)域，尤其涉及一種造紙用陽離子淀粉的制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
紙張的強(qiáng)度性質(zhì)包括抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐破強(qiáng)度等，是衡量紙張質(zhì)量的重要參數(shù)，一般工業(yè)用紙及生活用紙均要求紙張有一定的強(qiáng)度。因此，業(yè)界通常在造紙過程中需添加一些增強(qiáng)劑來提高紙張的強(qiáng)度。陽離子淀粉做為造紙過程中的增強(qiáng)劑，對紙張纖維有非常好的親和力和粘附力，可以極大地改善紙張的抗張強(qiáng)度等強(qiáng)度指標(biāo)，因此陽離子淀粉在造紙領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛。
陽離子淀粉目前的制備方法均是通過醚化劑對不帶有電性的原淀粉進(jìn)行醚化后，使原淀粉帶上正電性，從而轉(zhuǎn)化為陽離子淀粉，這種制備方法通常需要6-8小時才能完成，所需時間較長，同時還需要經(jīng)過幾次加水稀釋的過程，流程相對復(fù)雜，需要設(shè)備相對較多。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，實有必要提供一種制備時間短且制備流程相對簡單的陽離子淀粉及該陽離子淀粉的制備方法及應(yīng)用。一種陽離子淀粉的制備方法，包括步驟提供原淀粉漿液；以及向該原淀粉漿液里加入聚胺和堿性試劑，獲得混合液，并使所述混合液在70 V 150°C的溫度條件下反應(yīng)I 30分鐘，該聚胺的添加量為原淀粉漿液中原淀粉質(zhì)量的O. 3% 10%，該堿性試劑的添加量為原淀粉漿液中原淀粉質(zhì)量的O. 3% 2. 5%。一種上述陽離子淀粉制備方法所得的陽離子淀粉的應(yīng)用，該陽離子淀粉在造紙工藝中用作造紙增強(qiáng)助劑在漿料處理階段進(jìn)行添加，添加量為漿料絕干量的O. 5 3%。上述陽離子淀粉制備方法中，聚胺與原淀粉不需要4-6小時的預(yù)反應(yīng)時間，混合均勻后即可直接蒸煮反應(yīng)，制備時間大大縮短；另外，上述陽離子淀粉制備方法中，稀釋的步驟少，從而大大簡化了制備流程及減少了所需的設(shè)備，上述制備方法所得的陽離子淀粉用于造紙增強(qiáng)劑時，成紙的各項強(qiáng)度均保持在同等水平。
具體實施例方式本發(fā)明中的陽離子淀粉以原淀粉與聚胺在堿性條件下反應(yīng)制得，反應(yīng)時，原淀粉的活性羥基被聚胺的氮原子取代，從而生成陽離子淀粉，該陽離子淀粉具體制備方法如下a.將木薯淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉、高粱淀粉或者馬鈴薯淀粉等原淀粉中的任一種或幾種的混合物加水稀釋成原淀粉漿液，所述原淀粉漿液的質(zhì)量濃度為1% 10%，優(yōu)選2 % 8 %,最優(yōu)選3 % 5 %。
b.在該原淀粉漿液里分別加入一定量的聚胺和堿性試劑，并攪拌均勻，所述聚胺為聚乙烯胺、聚二烯丙基二甲基氯化胺、聚丙烯酰胺、聚胺-環(huán)氧氯丙烷、聚烯丙基胺鹽中的任一種或幾種的混合物，所述聚胺的添加量為原淀粉質(zhì)量的O. 3% 10%，優(yōu)選1% 8 %，最優(yōu)選3 % 6 %，該堿性試劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉及硅酸鈉中的任意一種或幾種的混合物，該堿性試劑的添加量為淀粉質(zhì)量的O. 3% 2. 5%，優(yōu)選O. 6% 2%，最優(yōu)選O. 75% 1.7%。在優(yōu)選范圍內(nèi)所制得的陽離子淀粉用于造紙增強(qiáng)劑時，所得紙張的物理強(qiáng)度更好。c.向原淀粉、聚胺及氫氧化鈉的混合液通入高溫蒸汽，或?qū)⒃矸邸⒕郯芳皻溲趸c的混合液置于恒溫槽中，進(jìn)行保溫蒸煮，該溫度保持為70°C 150°C，優(yōu)選90°C 130°C，最優(yōu)選110°C 120°C，溫度可根據(jù)設(shè)備承受限制而選定；反應(yīng)時間為I 30分鐘。d.將反應(yīng)后的淀粉漿液放入桶槽，根據(jù)需要稀釋或濃縮成相應(yīng)濃度。
該陽離子淀粉的pH可以通過調(diào)節(jié)堿性試劑和原淀粉的配比來控制，氮含量和分子量可以通過選擇不同的原淀粉和聚胺類型來控制，電荷密度可以通過調(diào)節(jié)聚胺和原淀粉的配比來調(diào)節(jié)。本發(fā)明中的陽離子淀粉制備方法中，聚胺與原淀粉不需要4-6小時的預(yù)反應(yīng)時間，混合均勻后即可直接蒸煮反應(yīng)，制備時間大大縮短；另外，本發(fā)明中的陽離子淀粉制備方法中，稀釋的過程較少，大大簡化了制備流程及減少了需要的設(shè)備。本發(fā)明中的陽離子淀粉可在造紙工藝中用作造紙增強(qiáng)助劑在漿料處理階段進(jìn)行添加，添加量為衆(zhòng)料絕干量的O. 5 3%。以下以具體實施例對該陽離子淀粉的制備方法及應(yīng)用作進(jìn)一步說明。實施例一取木薯淀粉10克，加水配制成質(zhì)量濃度I %的淀粉漿液，再分別加入O. 0333克氫氧化鈉和O. 2克聚乙烯胺，攪拌均勻后放入恒溫水槽，保持溫度70°C，時間30分鐘，邊保溫邊攪拌，時間結(jié)束后即可得到的陽離子淀粉。將所得陽離子淀粉作為造紙增強(qiáng)劑，按漿料絕干量I %的添加量和漿料混合后在標(biāo)準(zhǔn)紙頁成形器上抄片，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)紙頁壓榨器壓榨、風(fēng)干、恒溫恒濕處理后，測試紙張強(qiáng)度。為了對比，同時進(jìn)行一個對照樣，即在其它條件相同的情況下，向漿料中添加相同添加量的現(xiàn)有制備方法所得的陽離子淀粉，測試紙張強(qiáng)度對比如下表所示
權(quán)利要求
1.一種陽離子淀粉的制備方法，包括步驟 提供原淀粉漿液；以及 向該原淀粉漿液里加入聚胺和堿性試劑，獲得混合液，并使所述混合液在70°c 150°C的溫度條件下反應(yīng)I 30分鐘，該聚胺的添加量為原淀粉漿液中原淀粉質(zhì)量的O.3% 10%，該堿性試劑的添加量為原淀粉漿液中原淀粉質(zhì)量的O. 3% 2. 5%。
2.如權(quán)利要求I所述的陽離子淀粉的制備方法，其特征在于該原淀粉漿液的質(zhì)量濃度為1% 10%。
3.如權(quán)利要求I所述的陽離子淀粉的制備方法，其特征在于該聚胺為選自聚乙烯胺、聚二烯丙基二甲基氯化胺、聚丙烯酰胺、聚胺-環(huán)氧氯丙烷及聚烯丙基胺鹽中的任一種或幾種的混合物。
4.如權(quán)利要求3所述的陽離子淀粉的制備方法，其特征在于該聚胺的添加量為原淀粉漿液中原淀粉質(zhì)量的
5.如權(quán)利要求4所述的陽離子淀粉的制備方法，其特征在于該聚胺的添加量為原淀粉漿液中原淀粉質(zhì)量的3% 6%。
6.如權(quán)利要求3所述的陽離子淀粉的制備方法，其特征在于該堿性試劑為選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉及硅酸鈉中的任意一種或幾種的混合物。
7.如權(quán)利要求6所述的陽離子淀粉的制備方法，其特征在于該堿性試劑的添加量為原淀粉漿液中原淀粉質(zhì)量的O. 6% 2%。
8.如權(quán)利要求7所述的陽離子淀粉的制備方法，其特征在于該堿性試劑的添加量為原淀粉漿液中原淀粉質(zhì)量的O. 75% I. 7%。
9.如權(quán)利要求I所述的陽離子淀粉的制備方法，其特征在于所述混合液在90°C 130°C的溫度條件下反應(yīng)I 30分鐘。
10.如權(quán)利要求9所述的陽離子淀粉的制備方法，其特征在于所述混合液在110°C 120°C的溫度條件下反應(yīng)I 30分鐘。
11.如權(quán)利要求I所述的陽離子淀粉的制備方法，其特征在于該原淀粉漿液中的原淀粉為選自木薯淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉、高粱淀粉及馬鈴薯淀粉中的任一種或幾種的混合物。
12.一種通過如權(quán)利要求1-11所述的陽離子淀粉制備方法所得的陽離子淀粉的應(yīng)用，該陽離子淀粉在造紙工藝中用作造紙增強(qiáng)助劑在漿料處理階段進(jìn)行添加，添加量為漿料絕干量的O. 5 % 3 %。
全文摘要
一種陽離子淀粉的制備方法，包括步驟提供原淀粉漿液；以及向該原淀粉漿液里加入聚胺和堿性試劑，獲得混合液，并使所述混合液在70℃～150℃的溫度條件下反應(yīng)1～30分鐘，該聚胺的添加量為原淀粉漿液中原淀粉質(zhì)量的0.3％～10％，該堿性試劑的添加量為原淀粉漿液中原淀粉質(zhì)量的0.3％～2.5％。該制備方法制得的陽離子淀粉用于造紙增強(qiáng)劑時，成紙的各項強(qiáng)度指標(biāo)與現(xiàn)有技術(shù)中的陽離子淀粉作為造紙增強(qiáng)劑時成紙的各項強(qiáng)度指標(biāo)相當(dāng)，但是，該制備方法的制備時間更短，制備流程相對簡單，所需的設(shè)備也較少。
文檔編號C08G81/02GK102816330SQ20111015450
公開日2012年12月12日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者王仁榮, 張明, 陳劍, 郝妮, 劉翔飛 申請人:金東紙業(yè)(江蘇)股份有限公司