不同粘度阳离子淀粉的制备与分析

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　　摘 要：以马铃薯阳离子为原料，利用干法通过对盐酸添加量、反应温度、反应时间的摸索，得到不同粘度范围在400-1500BU的系列相关产品。满足了对不同粘度阳离子淀粉的需求。该工艺简单、反应效率高、环境污染小、成本低等优点。
　　关键词：改性淀粉；阳离子淀粉；不同粘度
　　中图分类号：TS72 文献标识码：A
　　阳离子淀粉属于醚化淀粉，是在淀粉大分子中引入叔氨基或季铵基，赋予淀粉阳离子特性。阳离子淀粉的正电荷使它与带负电荷的基质结合，并能将带负电荷的其他物质吸附并保持在基质上，目前主要用于造纸行业当中 ，添加方法如下：（1）助留、助滤为主：添加位置靠近网前箱。 （2）增强为主：加入部位一般在调浆池或打浆机，要在加明矾等阳离子化学品前添加。（3）用作中性施胶：加入地点一般在调浆池。（4）表面施胶：采用胶辊表面施胶或压光机施胶法。
　　流动性是考察阳离子淀粉的主要指标之一，粘度越低其糊液的流动性越好。本文研究了盐酸添加量、反应温度、反应时间对淀粉糊液粘度的影响。
　　1 实验部分
　　1.1 试剂与仪器
　　马铃薯淀粉（优级品）、氢氧化钠（AR级）、柠檬酸（AR级）、CTA（纯度69%）、浓盐酸（AR级）
　　电热恒温鼓风干燥箱、循环水式真空泵、PHS-3C 型精密酸度计、凯氏定氮仪、Brabender粘度仪（V型）
　　1.2 马铃薯阳离子淀粉的制备
　　采用湿法工艺，在CTA添加量为5%，反应时间为18小时，反应温度为45℃，反应pH为11.5的条件下，制备出马铃薯阳离子淀粉。产品的取代度为0.028，粘度为2880BU（浓度5%）。
　　1.3 不同粘度阳离子淀粉的制备
　　以上述的马铃薯阳离子淀粉为原料，用喷壶向该淀粉喷入适量的浓盐酸，并搅拌均匀，进行烘干，使淀粉水分小于5%，再经粉碎后放入干法密闭反应器中，在一定温度下进行反应，反应结束后冷却、过筛。
　　2 结果与讨论
　　2.1 盐酸添加量对淀粉粘度的影响。
　　反应温度为120℃，反应时间为2小时，盐酸添加量对淀粉粘度的影响见图1。
　　由图1可知，随着盐酸添加量的增大，淀粉的粘度逐渐降低。通过添加不同量的盐酸，可以得到不同粘度的阳离子淀粉。同时当盐酸添加量超过0.8%时，淀粉会出现糖化或碳化现象。
　　2.2 反应温度对淀粉粘度的影响。
　　盐酸添加量为0.4%，反应时间为2小时，反应温度对淀粉粘度的影响见图2。
　　由图2可知，随着反应温度的不断增大，淀粉的粘度逐渐降低。当温度在120℃以上时，淀粉降解速度明显加快。同时当反应温度超过140℃以上时，淀粉会出现糖化或碳化现象。
　　2.3 反应时间对淀粉粘度的影响
　　盐酸添加量为0.4%，反应温度为120℃，反应时间对淀粉粘度的影响见图3。
　　由图3 可知，随着反应时间的不断延长，淀粉的粘度逐渐降低。当反应时间在1.5小时之后淀粉降解速度明显加快。同时当反应时间超过2.5小时后，淀粉会出现糖化或碳化现象。
　　结语
　　试验表明，通过增加盐酸添加量、提高反应温度、延长反应时间都可以降低淀粉的粘度，可以通过调节工艺制备出粘度在2880BU-320BU的马铃薯阳离子淀粉，该工艺简单、反应效率高。当盐酸添加量超过0.8%时、反应温度超过140℃、反应时间超过2.5小时都会使淀粉发生糖化或碳化现象。
　　参考文献
　　[1]张永华.半干法制各阳离子淀粉[J].化学世界， 1998（11）： 591-592.
　　[2]郑丽萍，姚献平.纸用改性淀粉的新发展[J].国际造纸， 2002， 18（04）：04-06.
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