[发明专利]一种辐照化学复合变性淀粉的制备方法

说明书

本发明涉及一种辐照化学复合变性淀粉的制备方法，采用⁶⁰Co_γ‑射线对淀粉进行辐照处理，再对辐照变性淀粉进行化学酯化处理，得到复合变性淀粉。本发明得到产品具有糊化温度低，粘结力强，6％的糊液稳定性好，糊液冷、热粘度基本一致等特点，产品适合纸及纸板的生产过程中作为层间喷淋粘合剂使用，并且能在较低烘干温度下有很好的粘结力，降低了烘干成本。同时低初始糊化温度提高其对纸或纸机的剥离强度，减少粘缸现象的出现。

技术领域

本发明属于变性淀粉技术领域，具体涉及一种辐照化学复合变性淀粉的制备方法。

背景技术

变性淀粉粘合剂是为改善淀粉的性能、扩大其应用范围，利用物理、化学或酶法处理，在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小和淀粉颗粒性质，从而改变淀粉的糊化温度、热粘度及其稳定性等特性，使其更适合纸和纸板粘合剂应用的要求。变性淀粉粘合剂的粘结强度高、纸板挺度大、不吸潮变软、无腐蚀、无污染、使用成本低等优点，正被越来越多的纸箱生产企业所采用。但现有变性淀粉粘合剂初始糊化温度偏高，一般都大于60℃，将淀粉喷洒在湿纸或纸板上之后，在烘缸中随着温度逐渐升高，水分逐渐蒸发而减少，随着水分的减少，使得初始糊化温度偏高的淀粉胶化变得困难，从而降低其对纸或纸机的剥离强度，出现粘缸。

降低糊化温度方式是使淀粉大分子裂解聚合度下降，糊化时淀粉颗粒容易溶胀破裂，可以通过辐照、加入氧化剂、酶化剂、酸水解等降低淀粉分子链的方法实现，当前，已有一些关于降低开发糊化温度低的变性淀粉的研究：中国博士论文“马铃薯淀粉γ-射线辐照效应研究”提到，采用50-400kGy剂量辐照处理后马铃薯淀粉溶解度和酸度显著增加，膨胀度则显著减小，糊化温度和淀粉糊粘度逐渐降低；中国硕士论文“低分子量淀粉的制备、表征及性能研究”通过柠檬酸和剪切的作用制备了分子链相对较短低分子量淀粉，熔融温度变低。中国专利(专利号：201010296678.0)公开了一种在冷水中制备低糊化温度淀粉的生产方法，以淀粉浆为起始原料，20-30℃冷水中制备，采用“酯化-酯化”湿法双酯化变性工艺生产，从而得到具有低糊化温度的变性淀粉。从公开文献中我们可以了解到，目前降低淀粉糊化温度的方法大都是采用单一的化学或者物理处理方法，淀粉糊化温度降低有限，采用湿法变性很少能使糊化温度降到45℃以下。且辐照、酸解等降低淀粉分子链的方法在降低淀粉糊化温度时，由于淀粉分子量的减小和降解，淀粉的粘度和稳定性受到了影响，其作为粘合剂使用时性能不佳。而采用单一酯化变性，由于淀粉整体分子链比较大，暴露的羟基较少，影响了乙酰基的接入，通过辐照后酯化的方式，淀粉经辐射处理后淀粉链断裂，暴露更多的羟基数目，接入的乙酰基基团比较多，酯化反应充分有效。

发明内容

为了解决淀粉粘合剂如何在低糊化温度下仍然具有强粘结力、糊液稳定性好的技术问题，满足造纸、纺织等行业应用的需要，本发明提供一种辐照化学复合变性淀粉的制备方法。

本发明辐照化学复合变性淀粉的制备方法为：采用⁶⁰Co_γ-射线对原淀粉进行辐照处理，再对辐照变性淀粉进行化学酯化处理，得到复合变性淀粉。

优选地，具体制备工艺步骤如下：

(1)采用⁶⁰Co_γ-射线对原淀粉进行辐照处理，辐照量为2-12KGY，辐照温度为35-70℃，辐照时间为1-2.5h；

(2)将辐照淀粉分散于水中，加入催化剂，于38-50℃下边搅拌边加入原淀粉的重量份0.02-0.2倍的酯化剂；

(3)保持38-50℃反应1-2h后，加入稀酸至pH值为6.0-6.7；

(4)过滤、水洗、烘干，即得到成品。

优选地，所述步骤1)中⁶⁰Co_γ-射线辐照量为2.2-4KGY。