[发明专利]一种纳米接枝淀粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于变性淀粉技术领域，具体涉及一种纳米接枝淀粉的制备方法。

背景技术

随着印刷行业对印刷纸和纸板要求的不断提高，纸机速度在不断提高的同时，涂布也由汽刀涂布变为刮刀涂布，化学合成胶乳在涂布粘合剂上也正在被性能优良的淀粉粘合剂所替代，由于，作为涂布用淀粉粘合剂不仅仅要求粘合性能优良，还要对油墨的传递性能好，而且还能适应高速纸机的加工要求，因此，对淀粉粘合剂的要求非常高。现有技术中能部分替代合成胶乳的涂布淀粉有氧化淀粉、酯化淀粉、接枝改性淀粉等。其中，氧化淀粉和酯化淀粉等常规的变性淀粉作为辅助粘合剂，替代化学合成胶乳的比例比较低，其致命的缺点为浆膜脆硬，增湿性差，保水性不佳，印刷适性差。接枝淀粉因在淀粉分子链上接入醋酸乙烯酯或丙烯酸类物质，增加了粘合剂的粘结能力，在使用中能提高替代化学合成胶乳的比例，但还无法达到完全替代的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种能完全替代传统化学胶粘剂，用于纸张的涂布胶粘，不会对环境造成污染的纳米接枝淀粉的制备方法。

本发明的技术方案：

将木薯淀粉和酸在微波环境中进行酸解纳米化反应，然后再进行接枝反应。

优选：

将木薯淀粉和磷酸在微波环境中进行酸解纳米化反应。

所述的微波环境为2450±50MHz微波环境。

将100重量份木薯淀粉和5—10重量份工业磷酸，工业磷酸的质量浓度为85%，在微波环境中进行酸解纳米化反应。所述的在微波环境中进行酸解纳米化反应为：在2450±50MHz微波环境中辐射0.5—1小时，进行酸解纳米化反应。

进一步优选由以下步骤制成：

⑴.在100重量份木薯淀粉中，喷入5—10重量份工业磷酸，工业磷酸的质量浓度为85%；

⑵.将步骤⑴的制得物经微波粉体设备，在2450±50MHz微波环境中辐射0.5—1小时，进行酸解纳米化反应；

⑶将步骤⑵的制得物再进入反应釜，抽真空，喷入1—3重量份引发剂，氧化引发反应0.5—1小时，再喷2—4重量份单体甲基丙烯酸甲酯，8—10重量份酯化剂，搅拌0.5—1小时，升温1—2小时到60—80℃，保温反应2-4小时；

⑷步骤⑶反应完成后，降温至常温，利用余热排湿1—2小时，粉碎，过筛包装。

所述的引发剂为过硫酸铵，酯化剂为醋酸乙烯酯。

最佳优选工艺为：

各原料的质量比为：木薯淀粉: 质量浓度为85%的磷酸:醋酸乙烯酯: 单体甲基丙烯酸甲酯:过硫酸铵 = 100:7:3:9:2。

本发明中木薯淀粉是由直链淀粉和支链淀粉两部分组成，直链淀粉是由葡萄糖以α-1,4-糖苷键结合而成的链状化合物，能被淀粉酶水解为麦芽糖，在淀粉中的含量约为10—20%。支链淀粉中葡萄糖分子之间除以α-1,4-糖苷键相连外，还有以α-1,6-糖苷键相连的。

本发明所依据的技术原理如下：

本发明采用微波辐射和酸解对淀粉进行纳米化处理，再以纳米淀粉为原料进行接枝、氧化酯化反应。该纳米接枝淀粉应用在涂布胶粘剂上有如下几个优点：良好的成膜性、粘结力强，以1:2比例完全替代合成胶乳，能达到相同效果，产品安全环保；使用时综合性能强，只需要使用纳米接枝淀粉，不需要添加合成胶乳和PVA等，可降低保水剂添加量。

附图说明

图1是本发明实施例1的工艺流程图。

图2是本发明实施例1的纳米接枝淀粉在透射电子显微镜下观察放大50000倍的图片。

图3是本发明实施例1的纳米接枝淀粉在透射电子显微镜下观察放大200000倍的图片。

具体实施方式

本发明通过下面的实施例可以对本发明作进一步的描述，然而，本发明的范围并不限于下述实施例。

实施例1：在100千克木薯淀粉中，喷入7千克工业磷酸（质量浓度85%），经微波粉体设备，在2450±50MHz微波环境停留0.5小时，进行酸解纳米化反应。

再进入反应釜，抽真空，喷入2千克引发剂过硫酸铵0.5小时，进行氧化引发。

再喷3千克单体甲基丙烯酸甲酯（MMA），9千克酯化剂醋酸乙烯酯（VAC），搅拌1小时，升温1.5小时到80℃，保温反应3小时。

反应完成后，降温至常温，利用余热排湿1.5小时，粉碎，过100目筛，包装。

实施例1制备的纳米接枝淀粉经江西省分析测试中心测试，各项指标均符合企业标准Q/JBH04-2012，测试结果列表如下：