[发明专利]一种乙酰化玉米淀粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纺织用变性淀粉浆料技术，具体为一种乙酰化玉米淀粉及其制备方法。 

背景技术

淀粉作为经纱上浆的主浆料，来源非常广泛，且价格低廉，但调浆手续麻烦、上浆性能也不能令人满意。PVA的出现，解决了疏水性纤维的上浆问题，其卓越的成膜性能被认为是经纱上浆的一次革命。但PVA难以降解，对环境造成污染，被认为是不洁浆料。因此，解决上浆性能与环境污染的矛盾已成为业界及学者们关注的焦点。由于淀粉资源丰富，易于降解，人们可利用淀粉大分子结构上的特点，对淀粉进行化学或物理变性，改善淀粉的实用性能。取代PVA的一条思路就是对淀粉进行变性处理，以达到单独或与丙烯酸类浆料混合使用，革除PVA的目的（参见武海良，基于微波场中的淀粉固相接枝浆料研究［D］.天津工业大学，2003.12）。 

乙酰化淀粉又称醋酸酯淀粉或醋酸淀粉，是酯化淀粉中最重要的一个品种。其特点是糊的凝沉性低，对酸、碱、热的稳定性高，糊的透明度高，冻溶稳定性好；分子间不易形成氢键，抗老化性能好，主要用于增稠剂、稳定剂、黏结剂和制食用淀粉膜。目前欧美、日本等国生产的乙酰化淀粉主要为低取代度的产品，应用于食品、造纸、纺织和其他工业。在纺织行业中，醋酸酯淀粉主要用于天然纤维纱和化纤混纺纱上浆，一般与合成浆料的混用质量比例在10~30%之间，若是采用质量优良醋酸酯淀粉，并配以合理的调浆工艺与严格的操作与管理，其混用质量比例可达到50~60%。醋酸酯淀粉可作为主体浆料使用，与丙烯酸类浆料、聚乙烯醇浆料混合，具有良好的贴伏毛羽的效能，很适宜于喷气织机织造的要求（参见周永元，纺织浆料学［M］.中国纺织出版社，2004.2）。乙酰化淀粉一般用酸酐或乙酸乙烯在碱性条件下作用于淀粉乳而制做，用3%的碱调节反应体系pH值，反应结束后用盐酸中 和至pH6.5～pH7.0，然后离心、洗涤、干燥、制得成品。目前，乙酰化淀粉的制备多采用水浴法或电热套加热法，反应耗时长、效率低;同时，长时间加热也会对淀粉结构产生一定程度破坏。近些年，微波加热法开始在有机合成领域广泛研究和应用，获得了较好的效果。 

微波是频率在300MHz~300GHz范围，波长从1mm到1m左右的电磁波。其高频对极性介质进行作用，带电粒子的转动或移动速度很快，可促进单体或反应液快速升温，且加热均匀，避免了传统加热方式加热速度慢、受热不均匀等缺点。由于微波频率与化学基团的转振动频率接近，因此可以使分子构象发生改变，活化某些基团，而对大分子链无损伤，大大加快反应速度（参见金钦汉等，微波化学［M］.科学出版社，1999.10）。目前微波辐射技术在淀粉改性上的应用成为近期国内外研究热点。微波反应作用非常复杂，对有机化学反应的作用，不但有热效应还可以改变反应的动力学性质，降低反应的活化能，淀粉在微波辐照下，发生热效应和电磁效应。淀粉内部无温度梯度加热，在微波场中，淀粉分子做有序高频振动，相互碰撞、摩擦，产生热能使淀粉升温，和其他化学物质发生反应，生成变性淀粉（参见王清成等，微波固相加热法淀粉磷酸酯合成新工艺研究［J］.化学通报，2003）。与传统加热进行化学反应相比微波辐射相比具有加热速度快、缩短反应进行时间，提高反应效率，优化反应操作体系等诸多特点。但在此之前的研究多使用家用微波炉，缺乏常规化学合成必要的搅拌、除氧、回流、滴加、分水等装置，因此制备效果并不理想，又由于无法控制温度，因此反应过程难以控制，可重复性差，并且造成反应物挥发严重，严重时甚至有发生火灾的危险（参见李冬梅等，微波场中土豆淀粉丙烯酸接枝浆料的制备及性能［J］.棉纺织技术，2004.1）。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是：提供一种乙酰化玉米淀粉及其制备方法。该淀粉具有粘度低、流动性高，溶胀性能好、糊液透明度高，稳定性高，抗老化性强；对涤棉混纺纱粘附力高，成膜性好，浆膜强韧等优点，浆纱性能优越。该淀粉由于是在微波场中制备，具有节能省时、 反应效率高、反应条件缓和、便于产物分离、过程易控制、可重复性高，且生产过程中无污染，安全性高等特点。 

本发明解决所述淀粉技术问题的技术方案是，设计一种乙酰化玉米淀粉，其特征在于该淀粉的原料质量组成份数为：玉米原淀粉100份；乙酸乙烯酯8~9份；碳酸钾5~5.2份和无离子水290~310份；该淀粉的取代度为0.09~0.1。 

本发明解决所述制备方法技术问题的技术方案是，设计一种乙酰化玉米淀粉的制备方法，该制备方法采用本发明所述乙酰化玉米淀粉的原料质量组成和以下工艺步骤： 

（1）微波辅助法制备乙酰化玉米淀粉：