[发明专利]制备淀粉颗粒的稳定分散体的方法

说明书

技术领域

本申请的实施方式涉及制备淀粉的方法；更特别地，实施方式涉及制备淀粉颗粒的稳定分散体的方法。

背景技术

合成胶乳是用于涂料工业的涂料粘结剂系统中的重要组分。用于这些应用的合成胶乳通常具有高固含量(48-58wt%的固体)和低粘度，这使得合成胶乳在纸涂料工艺中容易处理，具有良好的可操作性和稳定性。合成胶乳也使得所得涂料具有优越的粒度控制，粘弹性控制(例如，玻璃化转变温度(Tg)和模量)，以及干强度和湿强度。

除了合成胶乳之外，淀粉也可以用于在纸涂料工业中使用的涂料的粘结剂系统。例如，淀粉已经用作在纸涂料工业中使用的涂料的粘结剂系统中合成胶乳的部分替代品。在其优点之中，淀粉是相对低成本的材料，该材料具有优越的保持水的能力和增稠性质同时为所得涂料提供刚度、多孔性和耐粘连性。但是，淀粉在这些应用中存在限制。这些限制包括在应用过程中的差的可操作性和涂料组合物的差产品性能，特别是当胶乳替代品的含量增加时。

为克服这些调整，对于纸涂料工业尤其有利的是，开发具有以下特征的淀粉产品，该产品可以高固含量(45-65wt%)制备同时保持类似于合成胶乳的2000cP或更小的低粘度，并且优选地具有的平均粒度直径不大于2微米。

发明内容

本申请的一种或多种实施方式包括制备淀粉颗粒在水性液体中的稳定分散体的方法。在一种或多种实施方式中，该方法包括将进料淀粉和水性液体引入到转子定子混合机中，使在转子定子混合机中的所述进料淀粉和所述水性液体保持在从进料淀粉的凝胶温度至小于增溶温度的温度，和用转子定子混合机将所述进料淀粉剪切成淀粉颗粒以形成淀粉颗粒在水性液体中的稳定分散体。

在一种或多种实施方式中，将所述进料淀粉剪切成淀粉颗粒产生平均粒度直径不大于2微米的淀粉颗粒。淀粉颗粒的其它平均粒度直径也是可以的。例如，在一种或多种实施方式中，将所述进料淀粉剪切成淀粉颗粒产生平均粒度直径不大于1微米的淀粉颗粒。在另一个实例中，在一种或多种实施方式中，将所述进料淀粉剪切成淀粉颗粒产生平均粒度直径为10至200纳米的淀粉颗粒。

在一种或多种实施方式中，将所述进料淀粉剪切成淀粉颗粒包括形成含有20至65wt%的所述淀粉颗粒的分散体，基于所述分散体的总重量。在一种或多种实施方式中，将所述进料淀粉剪切成淀粉颗粒包括形成含有35至55wt%的所述淀粉颗粒的分散体，基于所述分散体的总重量。在一种或多种实施方式中，将所述进料淀粉剪切成淀粉颗粒包括形成含有45至55wt%的所述淀粉颗粒的分散体，基于所述分散体的总重量。在一种或多种实施方式中，将所述进料淀粉剪切成淀粉颗粒包括形成含有48至55wt%的所述淀粉颗粒的分散体，基于所述分散体的总重量。

在一种或多种实施方式中，淀粉颗粒在不存在交联剂的情况下剪切。在一种或多种实施方式中，将进料淀粉剪切成淀粉颗粒在不存在表面活性剂和/或交联剂的情况下进行。在一种或多种实施方式中，将进料淀粉剪切成淀粉颗粒在表面活性剂和/或交联剂的存在下进行。在一种或多种实施方式中，除了产生淀粉颗粒之外，剪切进料淀粉还产生具有起始分子量的可溶性淀粉，其中可溶性淀粉可以从起始分子量降低至小于起始分子量的最终分子量。在一种或多种实施方式中，降低所述可溶性淀粉包括将所述可溶性淀粉从起始分子量酶降低至小于该起始分子量的最终分子量。

在一种或多种实施方式中，在25℃保持至少24小时(例如24小时)之后，基于所述分散体的总重量含有20至65wt%淀粉颗粒的分散体的粘度小于10,000cP。在一种或多种实施方式中，本申请的方法也包括从分散体的淀粉颗粒至少部分移除水性液体。