[发明专利]一种复合改性瓜尔胶及其制备方法

说明书

一、技术领域：

本发明主要涉及一种改性瓜尔胶及其制备方法，特别是涉及采用湿法制备复合改性瓜尔胶。

二、背景技术：  

瓜尔胶是从豆科植物—瓜尔豆中提取出来的，为大分子天然亲水胶体，可广泛用于如食品、化妆品、造纸、油田等领域。瓜尔胶以聚甘露糖为分子主链，D-吡喃甘露糖单元之间以β(1-4)苷键连接，而Ｄ-吡喃半乳糖则以α(1-6)键连接在聚甘露糖主链上。瓜尔胶中甘露糖与半乳糖单元之摩尔比为2：1,即每隔一甘露糖单元连接着一个半乳糖分支。

天然的瓜尔胶存在不能快速溶胀和水合，热稳定性差，易被酶和细菌分解等缺陷。瓜尔胶经过改性后，其水溶性、水不溶物的含量、黏度的稳定性和电解质的兼容性显著改善，可满足不同的应用要求，扩大其应用领域。

专利USP5733854公开了一种可用于洗涤剂的含有阴、阳两种离子的改性瓜尔胶，该胶水溶液具有较好的透明性。专利CN1318694C公开了一种羟烷基阳离子瓜尔胶一步泥浆制备方法，所制备阳离子取代度高。专利CN100547160C公开了一种高固含量改性瓜尔胶水溶液的制备方法，用甘露糖酶和半乳糖氧化酶进行酶催化反应，得到低粘度、固含量高的改性瓜尔胶水溶液。专利CN101323647A公开了一种阴离子瓜尔胶的制备方法，步骤包括原粉碱化、加入阴离子醚化剂。

但上述这些专利技术存在的主要问题是产品生产成本高、制备步骤复杂、产品水溶液初粘力低、凝胶强度差、产品分子中引入化学基团以及应用范围窄。

三、发明内容： 

1、发明目的：

本发明提供一种复合改性瓜尔胶及其制备方法，克服了现有技术存在的缺陷，利用酸易在瓜尔胶无定形区域渗入，糖苷键发生水解，提高瓜尔胶结晶度，从而改善瓜尔胶性能，将长链瓜尔胶切断成短链瓜尔胶，达到使水溶性物质增多的目的。

2、技术方案：

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种复合改性瓜尔胶，其特征在于：由以下原料制备而成：瓜尔胶，盐酸、硫酸或硝酸中的一种，乙醇、甲醇或异丙醇中的一种；原料配比以干瓜尔胶质量为基础，其余原料按照相对于干瓜尔胶质量的百分比为：盐酸、硫酸或硝酸1.0～10.0％，乙醇、甲醇或异丙醇150～400％；盐酸、硫酸或硝酸的质量百分浓度为30%。

一种上述复合改性瓜尔胶的制备方法，其特征在于：制备方法步骤如下：

（1）、 按上述比例取原料备用，将瓜尔胶用质量百分比为95%的乙醇、甲醇或异丙醇水溶液调制成质量百分比浓度为25～40%的乳液，置于反应釜中，搅拌，并将乳液升温至35～75℃，将配方量1～10％的质量百分浓度为30%的盐酸、硫酸或硝酸全部加入乳液中，恒温，酸解2～12小时，酸解结束后，用质量百分比浓度为3～6%的氢氧化钠或碳酸钠乙醇、甲醇或异丙醇水溶液将乳液pH值调至6.0～7.0，乳液再经过滤、洗涤，得酸解瓜尔胶湿饼；

（2）、将上述酸解瓜尔胶湿饼加入膨化机的喂料机，使酸解瓜尔胶再经120～250℃高温、挤压剪切、干燥、粉碎、筛分，即得膨化酸解瓜尔胶。 

上述步骤（1）中乳液过滤后，再用含水量低于10%的乙醇、甲醇或异丙醇水溶液洗涤，得酸解瓜尔胶湿饼。

上述步骤（2）中挤压剪切条件为：压力2～20Mpa，螺杆转速20～400rpm。

所述膨化酸解瓜尔胶的复合顺序为：先酸解瓜尔胶，再经高温膨化。

所述膨化酸解瓜尔胶的复合顺序为：将瓜尔胶先膨化，后酸解。

本发明利用酸易在瓜尔胶无定形区域渗入，糖苷键发生水解，提高瓜尔胶结晶度，从而改善瓜尔胶性能。利用加温、加压使酸解瓜尔胶颗粒中的水分呈过热状态，颗粒变软，当高压迅速变成常压时，颗粒内呈过热状态的水分在瞬间汽化而发生强烈爆炸，产生的巨大膨胀压力能破坏颗粒结构的原理，将长链瓜尔胶切断成短链瓜尔胶，水溶性物质增多。

3、优点及效果：

本发明提供了一种复合改性瓜尔胶及其制备方法，具有如下优点：

（1）、膨化酸解瓜尔胶易于在冷水和热水中分散与溶解，不产生结团现象，使其便于应用；

（2）、产品分子中未引入新的化学基团，质量稳定，结构疏松、改性均匀、效率高；

（3）、产品粘度稳定，其水溶液初粘力强、固含量高，成膜性好，凝胶强度高，糊液透明好；

（4）、瓜尔胶改性路径短，改性条件温和，易于实现规模化工业生产。

四、具体实施方式：

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明：