本發(fā)明屬于淀粉改性及其在壁紙膠中應用技術領域，特別涉及一種環(huán)保型淀粉基壁紙膠用變性淀粉及其制備方法。

背景技術：

壁紙膠主要用來粘貼壁紙和壁布，是建材裝潢行業(yè)常用的一種膠黏劑，粘住墻紙和保證墻紙的使用壽命是最基本的功能。常見的壁紙膠多以淀粉膠粉配合聚合膠水為主要原料，其中淀粉膠粉由于PH高、鹽分含量高，容易對墻紙造成變色等不良影響；聚合膠水中甲醛、苯等有害物含量高，對人體健康產(chǎn)生危害，尤其是在消費者日益重視和追求健康安全和環(huán)保性能的時代，化工膠黏劑的市場面臨重大的考驗，取而代之的是淀粉基壁紙膠。淀粉來源廣泛，種類眾多，是可再生資源，環(huán)保健康，是建筑裝飾業(yè)膠粘產(chǎn)品中少有的可生物降解、不含甲醛、完全無毒、無害、綠色環(huán)保的健康型產(chǎn)品，能有效提高墻紙粘結(jié)力并防止墻紙發(fā)黃、開裂、翹邊等缺陷。

目前生產(chǎn)壁紙膠用淀粉多以變性淀粉、原淀粉為主要原料，由于采用變性淀粉與原淀粉混合配方，造成壁紙膠中淀粉的抗老化性能、抗凍融性、粘結(jié)力不均衡等原因，本發(fā)明對淀粉進行合適的淀粉改性，同時采用食用級變性淀粉的生產(chǎn)工藝，確保壁紙膠環(huán)保健康。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種環(huán)保型淀粉基壁紙膠用變性淀粉，具有健康環(huán)保，成本低，制備方法簡單，反應條件溫和等優(yōu)點。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種環(huán)保型淀粉基壁紙膠用變性淀粉，其是由以下重量份計的原料制得：原淀粉 100份，堿 2.7～7.8份，檸檬酸鈉 0.5～1.4份，乙二胺四乙酸鈉 0.2～1.0份，三偏磷酸鈉 0.3～1.2份，醋酸酐 3.0～7.5份，水 300份。配方中的檸檬酸鈉和乙二胺四乙酸二鈉一方面可以有效的去除重金屬離子，另一方面使制成的壁紙膠色澤白，不容易變稀化水。

本發(fā)明配方中采用碳酸鈉和氫氧化鈉兩者組合使用，對淀粉傷害較小。采用堿液合成效率高，生產(chǎn)的改性淀粉產(chǎn)品雜質(zhì)更少，效果更好；特別是添加了重金屬離子去除劑和用軟化水進行最后清洗，大幅度降低了淀粉中的重金屬含量，提高了壁紙膠容易變色、腐敗的難點。

作為優(yōu)選，所述的原淀粉為土豆淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉或大米淀粉的一種或幾種的混合物。

作為優(yōu)選，所述的堿選自碳酸氫鈉、碳酸鈉或氫氧化鈉中的一種或兩種以上的組合。作為優(yōu)選，所述的堿是碳酸鈉和氫氧化鈉的組合，其中氫氧化鈉 1.5～7.5份，碳酸鈉 0.3～1.2份。

一種所述的環(huán)保型淀粉基壁紙膠用變性淀粉的制備方法，該方法包括如下步驟：

1)將堿充分溶解于適量水中，攪拌，確保沒有固體沉淀，得到的堿液，并將其降溫至15-20℃?zhèn)溆茫?/p>

將原淀粉、檸檬酸鈉和乙二胺四乙酸鈉加入配方剩余量的水中溶解攪拌25-30min得到淀粉乳，降溫至15-20℃；

2)將配置好的堿液緩慢加入淀粉乳中，調(diào)節(jié)淀粉乳的pH到12.0-12.2范圍內(nèi)，然后加入三偏磷酸鈉，同時繼續(xù)用堿液維持淀粉乳pH穩(wěn)定在12.0-12.2范圍內(nèi)；

3)步驟2)得到的混合液于28-35℃溫度下反應5-7h后，用酸調(diào)節(jié)pH到8.1-8.3范圍內(nèi)；

4)向步驟3)得到的混合液中，一邊滴加堿液，一邊滴加醋酸酐，控制兩者的滴加速度，使淀粉乳pH維持在8.2-8.3范圍內(nèi)進行乙?；磻?；滴加完畢后，繼續(xù)反應40-50分鐘，用酸調(diào)節(jié)pH為6.0-6.5，得到變性淀粉漿液；

5)變性淀粉漿液經(jīng)洗滌、脫水、干燥，得到產(chǎn)品。

作為優(yōu)選，干燥時采用100-130℃的熱風進行氣流干燥。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點：

1)利用食用淀粉如馬鈴薯、木薯、玉米、小麥、糯玉米和糯米及大米淀粉為原料采用先交聯(lián)后酯化的工藝制備不同粘性壁紙膠用變性淀粉，解決了普通壁紙膠用改性淀粉耐高溫剪切差，冬天壁紙膠容易老化變硬等問題，同時整個工藝過程采用食品級改性淀粉生產(chǎn)工藝，進一步提升壁紙膠的環(huán)保親和性。

2)采用碳酸鈉作為反應的催化劑，能夠在較高溫無醇、單純水相、無需添加無機鹽的條件下合成壁紙膠用變性淀粉，碳酸鈉即可防止淀粉的糊化，又可以參與催化淀粉酯化反應，增加淀粉反應體系的濃度，提高試劑的反應效率，提高淀粉的反應收率由88～90％增加到92～95％，同時消除了有機醇對環(huán)境的污染以及回收費用高的問題；

3)本發(fā)明制備方法獲得的淀粉具有良好的抗凍性和粘結(jié)性，可循環(huán)凍融3次以上(在零下30℃冰箱中冷凍24小時，取出在室溫解凍24小時為一個循環(huán))，產(chǎn)品不析水，粘度不下降，與凍融前一樣，解決了壁紙膠冬天不耐凍，使用不方便等問題；此外，本發(fā)明淀粉能夠替代常用壁紙膠中添加的化工物質(zhì)如聚乙烯醇、白乳膠等，做出的膠與全部用化工物質(zhì)的一致，降低了污染和健康危害，同時降低成本。

具體實施方式

下面通過具體實施例，對本發(fā)明的技術方案作進一步的具體說明。應當理解，本發(fā)明的實施并不局限于下面的實施例，對本發(fā)明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發(fā)明保護范圍。

在本發(fā)明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所采用的設備和原料等均可從市場購得或是本領域常用的。下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領域的常規(guī)方法。

實施例1-4

一種環(huán)保型淀粉基壁紙膠用變性淀粉，原料重量份組成見表1。

表1(kg)

環(huán)保型淀粉基壁紙膠用變性淀粉的制備步驟如下：

1)根據(jù)表1中配比，將碳酸鈉和氫氧化鈉充分溶解于150kg水(此部分水計算在配方量內(nèi))中，攪拌60min，確保沒有固體沉淀，同時用板式換熱器將得到的混合堿液降溫至15-20℃?zhèn)溆茫?/p>

將原淀粉、檸檬酸鈉和乙二胺四乙酸鈉加入150kg水(此部分水計算在配方量內(nèi))中溶解攪拌25min得到淀粉乳，用板式換熱器將淀粉乳降溫至15-20℃；

2)將配置好的混合堿液緩慢加入淀粉乳中，調(diào)節(jié)淀粉乳的pH到12.0-12.2范圍內(nèi)，然后加入三偏磷酸鈉(淀粉交聯(lián)劑)，同時繼續(xù)用混合堿液維持淀粉乳pH穩(wěn)定在12.0-12.2范圍內(nèi)；

3)步驟2)得到的混合液于35℃溫度下反應5h后，用質(zhì)量濃度為10％的鹽酸調(diào)節(jié)pH到8.1-8.3范圍內(nèi)；

4)向步驟3)得到的混合液中，一邊滴加混合堿液，一邊滴加醋酸酐，控制兩者的滴加速度，使淀粉乳pH維持在8.2-8.3范圍內(nèi)進行乙酰化反應。滴加完畢后，繼續(xù)反應40分鐘，用質(zhì)量濃度為10％的鹽酸調(diào)節(jié)pH為6.0-6.5，得到變性淀粉漿液。

5)變性淀粉漿液的洗滌、脫水、干燥：

洗滌：先用碟片分離機分離上述步驟4)的變性淀粉漿液中有機雜質(zhì)和反應中殘留的類化工物質(zhì)和雜質(zhì)，之后采用5級旋流洗滌器進行逆流洗滌，進一步去除各類雜質(zhì)；

脫水、干燥：洗滌后采用真空轉(zhuǎn)鼓進行脫水，用110℃的熱風進行氣流干燥，獲得環(huán)保型淀粉基壁紙膠用變性淀粉。

對獲得的變性淀粉進行測定，其性能如表2所示：

表2

應用：壁紙膠的制作

取實施例1制得的壁紙膠用變性淀粉200g，加入800g的水調(diào)成淀粉乳，再加入食品級防腐劑和防霉劑，在聚合反應器中加熱糊化至透明裝，恒溫15～30min后，分裝即可得到環(huán)保型壁紙膠粘劑產(chǎn)成品。

壁紙膠的性能檢測數(shù)據(jù)與市售其它壁紙膠粘劑性能對比數(shù)據(jù)見表3。

表3

本發(fā)明其他實施例也采用上述方法進行檢測，其檢測結(jié)果與實施例1的數(shù)據(jù)接近。通過上面對比分析，本發(fā)明產(chǎn)品生產(chǎn)壁紙膠粘劑性能與市售產(chǎn)品性能接近，或超過市售大部分壁紙膠產(chǎn)品，但生產(chǎn)成本為同類產(chǎn)品最低，產(chǎn)品性價比最高。

以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。