不同粘度陽離子淀粉的制備與分析

奚可畏 滕 剛 姜海花

（黑龍江北大荒斯達(dá)奇生物科技有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

陽離子淀粉屬于醚化淀粉，是在淀粉大分子中引入叔氨基或季銨基，賦予淀粉陽離子特性。陽離子淀粉的正電荷使它與帶負(fù)電荷的基質(zhì)結(jié)合，并能將帶負(fù)電荷的其他物質(zhì)吸附并保持在基質(zhì)上，目前主要用于造紙行業(yè)當(dāng)中 ，添加方法如下：（1）助留、助濾為主：添加位置靠近網(wǎng)前箱。 （2）增強(qiáng)為主：加入部位一般在調(diào)漿池或打漿機(jī)，要在加明礬等陽離子化學(xué)品前添加。（3）用作中性施膠：加入地點(diǎn)一般在調(diào)漿池。（4）表面施膠：采用膠輥表面施膠或壓光機(jī)施膠法。

流動(dòng)性是考察陽離子淀粉的主要指標(biāo)之一，粘度越低其糊液的流動(dòng)性越好。本文研究了鹽酸添加量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對淀粉糊液粘度的影響。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

馬鈴薯淀粉（優(yōu)級(jí)品）、氫氧化鈉（AR級(jí)）、檸檬酸（AR級(jí)）、CTA（純度69%）、濃鹽酸（AR級(jí)）

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、循環(huán)水式真空泵、PHS-3C 型精密酸度計(jì)、凱氏定氮儀、Brabender粘度儀（V型）

1.2 馬鈴薯陽離子淀粉的制備

采用濕法工藝，在CTA添加量為5%，反應(yīng)時(shí)間為18小時(shí)，反應(yīng)溫度為45℃，反應(yīng)pH為11.5的條件下，制備出馬鈴薯陽離子淀粉。產(chǎn)品的取代度為0.028，粘度為2880BU（濃度5%）。

1.3 不同粘度陽離子淀粉的制備

以上述的馬鈴薯陽離子淀粉為原料，用噴壺向該淀粉噴入適量的濃鹽酸，并攪拌均勻，進(jìn)行烘干，使淀粉水分小于5%，再經(jīng)粉碎后放入干法密閉反應(yīng)器中，在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后冷卻、過篩。

2 結(jié)果與討論

2.1 鹽酸添加量對淀粉粘度的影響。

反應(yīng)溫度為120℃，反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)，鹽酸添加量對淀粉粘度的影響見圖1。

由圖1可知，隨著鹽酸添加量的增大，淀粉的粘度逐漸降低。通過添加不同量的鹽酸，可以得到不同粘度的陽離子淀粉。同時(shí)當(dāng)鹽酸添加量超過0.8%時(shí)，淀粉會(huì)出現(xiàn)糖化或碳化現(xiàn)象。

2.2 反應(yīng)溫度對淀粉粘度的影響。

鹽酸添加量為0.4%，反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)，反應(yīng)溫度對淀粉粘度的影響見圖2。

由圖2可知，隨著反應(yīng)溫度的不斷增大，淀粉的粘度逐漸降低。當(dāng)溫度在120℃以上時(shí)，淀粉降解速度明顯加快。同時(shí)當(dāng)反應(yīng)溫度超過140℃以上時(shí)，淀粉會(huì)出現(xiàn)糖化或碳化現(xiàn)象。

2.3 反應(yīng)時(shí)間對淀粉粘度的影響

鹽酸添加量為0.4%，反應(yīng)溫度為120℃，反應(yīng)時(shí)間對淀粉粘度的影響見圖3。

由圖3 可知，隨著反應(yīng)時(shí)間的不斷延長，淀粉的粘度逐漸降低。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間在1.5小時(shí)之后淀粉降解速度明顯加快。同時(shí)當(dāng)反應(yīng)時(shí)間超過2.5小時(shí)后，淀粉會(huì)出現(xiàn)糖化或碳化現(xiàn)象。

結(jié)語

圖1 鹽酸添加量對淀粉粘度的影響

圖2 反應(yīng)溫度對淀粉粘度的影響

試驗(yàn)表明，通過增加鹽酸添加量、提高反應(yīng)溫度、延長反應(yīng)時(shí)間都可以降低淀粉的粘度，可以通過調(diào)節(jié)工藝制備出粘度在2880BU-320BU的馬鈴薯陽離子淀粉，該工藝簡單、反應(yīng)效率高。當(dāng)鹽酸添加量超過0.8%時(shí)、反應(yīng)溫度超過140℃、反應(yīng)時(shí)間超過2.5小時(shí)都會(huì)使淀粉發(fā)生糖化或碳化現(xiàn)象。

圖3 反應(yīng)時(shí)間對淀粉粘度的影響

[1]張永華.半干法制各陽離子淀粉[J].化學(xué)世界， 1998（11）： 591-592.

[2]鄭麗萍，姚獻(xiàn)平.紙用改性淀粉的新發(fā)展[J].國際造紙， 2002， 18（04）：04-06.