專利名稱：一種陽離子紅薯淀粉akd中/堿性施膠劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子化學(xué)施膠劑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代施膠技術(shù)的重大進步是中/堿性施膠技術(shù)的推廣，酸性造紙轉(zhuǎn)化為中/堿性造紙是世界造紙史上的一大變革。中/堿性施膠是在造紙工藝過程中，將PH值調(diào)節(jié)到7以上，原則上不用硫酸鋁的一種施膠方法。常用的中/堿性施膠劑烷基烯酮二聚體(簡稱AKD)是20世紀40年代末期研究開發(fā)的產(chǎn)品，AKD是一種可與纖維素反應(yīng)的反應(yīng)型中/堿性施膠齊U，它既能作為漿內(nèi)施膠劑，又能作為表面施膠劑。其結(jié)構(gòu)特點是由活性基團和疏水基團構(gòu)成，AKD的熔點較低，在紙機干燥部的高溫條件下分子中的活性基團四元內(nèi)酯環(huán)能和纖維素上的羥基反應(yīng)形成3 -酮基酯鍵并定位在纖維上，疏水性基團長鏈烷基在纖維表面產(chǎn)生抗水作用。通過AKD中/堿性施膠，紙張白度、手感、抗水性、物理強度、印刷適性、耐老化性和填料的單程留著率等都有明顯提高。而且可以采用廉價的重質(zhì)碳酸鈣為填料，減少了白水中有害物質(zhì)的含量，提高了白水的循環(huán)利用率，同時AKD比酸性施膠劑的成本低。采用AKD進行中/堿性施膠能夠提高紙品質(zhì)量和售價、降低能耗、改善環(huán)境污染和紙機運行性能等，可取得明顯的經(jīng)濟效益和社會效益，因此越來越多的造紙企業(yè)認識到使用AKD中/堿性施膠劑的優(yōu)越性和必要性。我國造紙原料以草漿為主，木材資源短缺，二次纖維用量增多，運用中/堿性施膠技術(shù)具有現(xiàn)實意義。伴隨AKD中/堿性施膠技術(shù)在我國應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴大，工藝技術(shù)日益成熟，中/堿性造紙的效益逐步得到體現(xiàn)，加快了造紙工業(yè)由酸性造紙向中/堿性造紙轉(zhuǎn)變的趨勢，近年來AKD已成為國內(nèi)紙廠使用最多、最成熟、最有效的中/堿性施膠劑。AKD中/堿性施膠賦予紙張一些優(yōu)異性能，同時也有其不足之處。傳統(tǒng)AKD乳液采用木薯陽離子淀粉作為AKD的乳化劑，木薯淀粉純度高，糊化溫度低，糊液流動性好，透明度高、凝沉性弱，不易分層。但其價格較高，由此制得的AKD乳液價格較高，市場競爭力差。近年來提高和完善AKD乳液性能的研究日趨活躍，提高AKD的市場競爭力，開發(fā)和生產(chǎn)性能優(yōu)異、價格便宜的AKD中/堿性施膠是我國造紙科研工作者一直努力研究的課題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法，所得的中/堿性施膠劑具有很好的穩(wěn)定性，能夠提高紙張的施膠度和表面強度，并且降低了施膠成本。 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
一種陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法，包括以下步驟
第一步，將水、紅薯淀粉和真菌a-淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在50-55 °C時反應(yīng)I. 0-2.0小時，得到降解紅薯淀粉，水、紅薯淀粉和真菌a-淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6，然后向第一反應(yīng)器中加入氫氧化鈉，升溫到60-70°C加入3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，再升溫至90-95°C反應(yīng)1-2小時，降溫至50-55°C加入醋酸，再降至20_30°C，紅薯淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 : 7 : 49 : 5，第二步，向第一反應(yīng)器中加水，調(diào)節(jié)體系固含量至20-25%，即得陽離子紅薯淀粉乳化
劑，
第三步，在第二反應(yīng)器中加入陽離子紅薯淀粉乳化劑、石蠟和AKD，其中陽離子紅薯淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120，升高溫度至70-75°C，待石蠟和AKD熔融后，攪拌30-40分鐘，在攪拌下加入75-80°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至15_20%，制得陽離子紅薯淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液，將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)20-30MPa均質(zhì)后，冷卻至25_30°C，得到固含量為15-20%的穩(wěn)定的陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑，所述的石蠟為半精煉石蠟或精煉石蠟，或兩者以任意比例的混合物。將此陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑用于以100%國內(nèi)廢紙抄造的110克/米2瓦楞原紙中，淀粉用量65-70千克/噸紙，陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑2. 5-3. O千克/噸紙，表面施膠劑后瓦楞原紙的Cobb值為35-40克/米2，環(huán)壓指數(shù)為8. 0-8. 5?！っ?/克，裂斷長為4. 5-5. O千米，達到A級高強瓦楞原紙質(zhì)量標準，用陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑施膠后，每噸瓦楞原紙的施膠成本降低了 4-9元。本發(fā)明制備過程中不使用小分子表面活性劑，有利于環(huán)境保護和應(yīng)用效果的提高。先將紅薯淀粉降解然后進行陽離子化，將其作為乳化劑應(yīng)用于石蠟和AKD的乳化，制備的中/堿性施膠劑乳液粘度小，穩(wěn)定性好。制備的乳液顆粒帶陽電荷，有助于留著并且與帶負電荷的紙張纖維能夠緊密結(jié)合，不但提高乳液穩(wěn)定性能和施膠性能，并且降低了施膠成本。
具體實施例方式下面將以具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述。實施例一
一種陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法，包括以下步驟
第一步，將200克水、100克紅薯淀粉和0.6克真菌α-淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在50°C時反應(yīng)I. O小時，得到降解紅薯淀粉，水、紅薯淀粉和真菌α-淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6，然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉，升溫到60°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，再升溫至90°C反應(yīng)2小時，降溫至50°C加入5克醋酸，再降至20°C，紅薯淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5,
第二步，向第一反應(yīng)器中加水，調(diào)節(jié)體系固含量至20%，即得陽離子紅薯淀粉乳化劑，第三步，在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子紅薯淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD，其中陽離子紅薯淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120，升高溫度至70°C，待石蠟和AKD熔融后，攪拌40分鐘，在攪拌下加入75°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至15%，制得陽離子紅薯淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液，將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)20MPa均質(zhì)后，冷卻至25°C，得到固含量為15%的穩(wěn)定的陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑，所述的石蠟為半精煉石蠟。將此陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑用于以100%國內(nèi)廢紙抄造的110克/米2瓦楞原紙中，淀粉用量65千克/噸紙，陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑2. 5千克/噸紙，表面施膠劑后瓦楞原紙的Cobb值為40克/米2，環(huán)壓指數(shù)為8. 0牛 米2/克，裂斷長為4. 5千米，達到A級高強瓦楞原紙質(zhì)量標準，用陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑施膠后，每噸瓦楞原紙的施膠成本降低了 9元。實施例二
一種陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法，包括以下步驟
第一步，將200克水、100克紅薯淀粉和0.6克真菌a-淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在51 °C時反應(yīng)I. 2小時，得到降解紅薯淀粉，水、紅薯淀粉和真菌a-淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 0.6，然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉，升溫到62°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，再升溫至91 °C反應(yīng)1.8小時，降溫至51 °C加入5克醋酸，再降至22°C，紅薯淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5,
第二步，向第一反應(yīng)器中加水，調(diào)節(jié)體系固含量至21%，即得陽離子紅薯淀粉乳化劑， 第三步，在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子紅薯淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD，其中陽離子紅薯淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120，升高溫度至71°C，待石蠟和AKD熔融后，攪拌38分鐘，在攪拌下加入76°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至16%，制得陽離子紅薯淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液，將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)22MPa均質(zhì)后，冷卻至26°C，得到固含量為16%的穩(wěn)定的陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑，所述的石蠟為精煉石蠟。將此陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑用于以100%國內(nèi)廢紙抄造的110克/米2瓦楞原紙中，淀粉用量66千克/噸紙，陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑2. 6千克/噸紙，表面施膠劑后瓦楞原紙的Cobb值為39克/米2，環(huán)壓指數(shù)為8. I牛 米2/克，裂斷長為4. 6千米，達到A級高強瓦楞原紙質(zhì)量標準，用陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑施膠后，每噸瓦楞原紙的施膠成本降低了 8元。實施例三
一種陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法，包括以下步驟
第一步，將200克水、100克紅薯淀粉和0.6克真菌a-淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在52°C時反應(yīng)I. 4小時，得到降解紅薯淀粉，水、紅薯淀粉和真菌a -淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 0.6，然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉，升溫到64°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，再升溫至92°C反應(yīng)I. 6小時，降溫至52°C加入5克醋酸，再降至24°C，紅薯淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5,
第二步，向第一反應(yīng)器中加水，調(diào)節(jié)體系固含量至22%，即得陽離子紅薯淀粉乳化劑，第三步，在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子紅薯淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD，其中陽離子紅薯淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120，升高溫度至72°C，待石蠟和AKD熔融后，攪拌36分鐘，在攪拌下加入77°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至17%，制得陽離子紅薯淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液，將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)24MPa均質(zhì)后，冷卻至27°C，得到固含量為17%的穩(wěn)定的陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑，所述的石蠟為半精煉石蠟。將此陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑用于以100%國內(nèi)廢紙抄造的110克/米2瓦楞原紙中，淀粉用量67千克/噸紙，陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑2. 7千克/噸紙，表面施膠劑后瓦楞原紙的Cobb值為38克/米2，環(huán)壓指數(shù)為8. 2牛 米2/克，裂斷長為4. 7千米，達到A級高強瓦楞原紙質(zhì)量標準，用陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑施膠后，每噸瓦楞原紙的施膠成本降低了 7元。實施例四 一種陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法，包括以下步驟
第一步，將200克水、100克紅薯淀粉和0.6克真菌α-淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在53°C時反應(yīng)I. 6小時，得到降解紅薯淀粉，水、紅薯淀粉和真菌α-淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6，然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉，升溫到66°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，再升溫至93°C反應(yīng)I. 4小時，降溫至53°C加入5克醋酸，再降至26°C，紅薯淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5,
第二步，向第一反應(yīng)器中加水，調(diào)節(jié)體系固含量至23%，即得陽離子紅薯淀粉乳化劑，第三步，在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子紅薯淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD，其中陽離子紅薯淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120，升高溫度至73°C，待石蠟和AKD熔融后，攪拌34分鐘，在攪拌下加入78°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至18%，制得陽離子紅薯淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液，將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)26MPa均質(zhì)后，冷卻至28°C，得到固含量為18%的穩(wěn)定的陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑，所述的石蠟為精煉石蠟。將此陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑用于以100%國內(nèi)廢紙抄造的110克/米2瓦楞原紙中，淀粉用量68千克/噸紙，陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑2. 8千克/噸紙，表面施膠劑后瓦楞原紙的Cobb值為37克/米2，環(huán)壓指數(shù)為8. 3牛 米2/克，裂斷長為4. 8千米，達到A級高強瓦楞原紙質(zhì)量標準，用陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑施膠后，每噸瓦楞原紙的施膠成本降低了 6元。實施例五
一種陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法，包括以下步驟
第一步，將200克水、100克紅薯淀粉和0.6克真菌α-淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在54 °C時反應(yīng)I. 8小時，得到降解紅薯淀粉，水、紅薯淀粉和真菌α-淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6，然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉，升溫到68°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，再升溫至94V反應(yīng)I. 2小時，降溫至54°C加入5克醋酸，再降至28°C，紅薯淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5,
第二步，向第一反應(yīng)器中加水，調(diào)節(jié)體系固含量至24%，即得陽離子紅薯淀粉乳化劑，第三步，在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子紅薯淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD，其中陽離子紅薯淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120，升高溫度至74°C，待石蠟和AKD熔融后，攪拌32分鐘，在攪拌下加入79°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至19%，制得陽離子紅薯淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液，將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)28MPa均質(zhì)后，冷卻至29°C，得到固含量為19%的穩(wěn)定的陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑，所述的石蠟為半精煉石蠟和精煉石蠟混合物，兩者的質(zhì)量比為3 I。將此陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑用于以100%國內(nèi)廢紙抄造的110克/米2瓦楞原紙中，淀粉用量69千克/噸紙，陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑2. 9千克/噸紙，表面施膠劑后瓦楞原紙的Cobb值為36克/米2，環(huán)壓指數(shù)為8. 4牛 米2/克，裂斷長為4. 9千米，達到A級高強瓦楞原紙質(zhì)量標準，用陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑施膠后，每噸瓦楞原紙的施膠成本降低了 5元。實施例六
一種陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法，包括以下步驟
第一步，將200克水、100克紅薯淀粉和0.6克真菌α-淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在55°C時反應(yīng)2. O小時，得到降解紅薯淀粉，水、紅薯淀粉和真菌α -淀粉酶的質(zhì)量比 為200 100 O. 6，然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉，升溫到70°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，再升溫至95°C反應(yīng)I小時，降溫至55°C加入5克醋酸，再降至30°C，紅薯淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5,
第二步，向第一反應(yīng)器中加水，調(diào)節(jié)體系固含量至25%，即得陽離子紅薯淀粉乳化劑，第三步，在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子紅薯淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD，其中陽離子紅薯淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120，升高溫度至75°C，待石蠟和AKD熔融后，攪拌30分鐘，在攪拌下加入80°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至20%，制得陽離子紅薯淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液，將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)30MPa均質(zhì)后，冷卻至30°C，得到固含量為20%的穩(wěn)定的陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑，所述的石蠟為半精煉石蠟和精煉石蠟混合物，兩者的質(zhì)量比為2 3。將此陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑用于以100%國內(nèi)廢紙抄造的110克/米2瓦楞原紙中，淀粉用量70千克/噸紙，陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑3. O千克/噸紙，表面施膠劑后瓦楞原紙的Cobb值為35克/米2，環(huán)壓指數(shù)為8. 5牛 米2/克，裂斷長為5. O千米，達到A級高強瓦楞原紙質(zhì)量標準，用陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑施膠后，每噸瓦楞原紙的施膠成本降低了 4元。綜上所述，本發(fā)明采用紅薯淀粉降解后進行陽離子化，將其作為乳化劑應(yīng)用于AKD和石蠟的乳化，制備的AKD中/堿性施膠劑乳液粘度小，穩(wěn)定性好，制備的乳液顆粒帶陽電荷，有助于留著并且與帶負電荷的紙張纖維能夠緊密結(jié)合，不但提高乳液穩(wěn)定性能和施膠性能,并且降低了施膠成本。
權(quán)利要求
1.一種陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步，將水、紅薯淀粉和真菌α-淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在50-55 °C時反應(yīng)I. 0-2. O小時，得到降解紅薯淀粉，水、紅薯淀粉和真菌α-淀粉酶的質(zhì)量比為.200 100 O. 6，然后向第一反應(yīng)器中加入氫氧化鈉，升溫到60-70°C加入3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，再升溫至90-95°C反應(yīng)1-2小時，降溫至50-55°C加入醋酸，再降至20_30°C，紅薯淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 : 7 : 49 : 5， 第二步，向第一反應(yīng)器中加水，調(diào)節(jié)體系固含量至20-25%，即得陽離子紅薯淀粉乳化劑， 第三步，在第二反應(yīng)器中加入陽離子紅薯淀粉乳化劑、石蠟和AKD，其中陽離子紅薯淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120，升高溫度至70-75°C，待石蠟和AKD熔融后，攪拌30-40分鐘，在攪拌下加入75-80°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至15_20%，制得陽離子紅薯淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液，將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)20-30MPa均質(zhì)后，冷卻至25_30°C，得到固含量為15-20%的穩(wěn)定的陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑，所述的石蠟為半精煉石蠟或精煉石蠟，或兩者以任意比例的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步，將200克水、100克紅薯淀粉和0.6克真菌α-淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在50°C時反應(yīng)I. O小時，得到降解紅薯淀粉，水、紅薯淀粉和真菌α-淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6，然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉，升溫到60°C加入49克.3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，再升溫至90°C反應(yīng)2小時，降溫至50°C加入5克醋酸，再降至20°C，紅薯淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為.100 7 49 5, 第二步，向第一反應(yīng)器中加水，調(diào)節(jié)體系固含量至20%，即得陽離子紅薯淀粉乳化劑， 第三步，在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子紅薯淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD，其中陽離子紅薯淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120，升高溫度至70°C，待石蠟和AKD熔融后，攪拌40分鐘，在攪拌下加入75°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至15%，制得陽離子紅薯淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液，將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)20MPa均質(zhì)后，冷卻至25°C，得到固含量為15%的穩(wěn)定的陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑，所述的石蠟為半精煉石蠟。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步，將200克水、100克紅薯淀粉和0.6克真菌α-淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在51°C時反應(yīng)I. 2小時，得到降解紅薯淀粉，水、紅薯淀粉和真菌α-淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6，然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉，升溫到62°C加入49克.3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，再升溫至91 °C反應(yīng)I. 8小時，降溫至51 °C加入5克醋酸，再降至22°C，紅薯淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為.100 7 49 5, 第二步，向第一反應(yīng)器中加水，調(diào)節(jié)體系固含量至21%，即得陽離子紅薯淀粉乳化劑， 第三步，在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子紅薯淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD，其中陽離子紅薯淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120，升高溫度至71°C，待石蠟和AKD熔融后，攪拌38分鐘，在攪拌下加入76°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至16%，制得陽離子紅薯淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液，將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)22MPa均質(zhì)后，冷卻至26°C，得到固含量為16%的穩(wěn)定的陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑，所述的石蠟為精煉石蠟。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步，將200克水、100克紅薯淀粉和0.6克真菌α-淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在52°C時反應(yīng)1.4小時，得到降解紅薯淀粉，水、紅薯淀粉和真菌α-淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6，然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉，升溫到64°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，再升溫至92°C反應(yīng)I. 6小時，降溫至52°C加入5克醋酸，再降至24°C，紅薯淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5, 第二步，向第一反應(yīng)器中加水，調(diào)節(jié)體系固含量至22%，即得陽離子紅薯淀粉乳化劑， 第三步，在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子紅薯淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD，其中陽離子紅薯淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120，升高溫度至72°C，待石蠟和AKD熔融后，攪拌36分鐘，在攪拌下加入77 °C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至17%，制得陽離子紅薯淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液，將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)24MPa均質(zhì)后，冷卻至27°C，得到固含量為17%的穩(wěn)定的陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑，所述的石蠟為半精煉石蠟。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步，將200克水、100克紅薯淀粉和0.6克真菌α-淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在53°C時反應(yīng)1.6小時，得到降解紅薯淀粉，水、紅薯淀粉和真菌α-淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6，然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉，升溫到66 °C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，再升溫至93°C反應(yīng)I. 4小時，降溫至53°C加入5克醋酸，再降至26°C，紅薯淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為100 7 49 5, 第二步，向第一反應(yīng)器中加水，調(diào)節(jié)體系固含量至23%，即得陽離子紅薯淀粉乳化劑， 第三步，在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子紅薯淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD，其中陽離子紅薯淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120，升高溫度至73°C，待石蠟和AKD熔融后，攪拌34分鐘，在攪拌下加入78°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至18%，制得陽離子紅薯淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液，將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)26MPa均質(zhì)后，冷卻至28°C，得到固含量為18%的穩(wěn)定的陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑，所述的石蠟為精煉石蠟。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步，將200克水、100克紅薯淀粉和0.6克真菌α-淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在54 °C時反應(yīng)I. 8小時，得到降解紅薯淀粉，水、紅薯淀粉和真菌α-淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6，然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉，升溫到68°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，再升溫至94V反應(yīng)I. 2小時，降溫至54°C加入5克醋酸，再降至28°C，紅薯淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為、100 7 49 5,、第二步，向第一反應(yīng)器中加水，調(diào)節(jié)體系固含量至24%，即得陽離子紅薯淀粉乳化劑，第三步，在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子紅薯淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD，其中陽離子紅薯淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120，升高溫度至74°C，待石蠟和AKD熔融后，攪拌32分鐘，在攪拌下加入79°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至19%，制得陽離子紅薯淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液，將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)28MPa均質(zhì)后，冷卻至29°C，得到固含量為19%的穩(wěn)定的陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑，所述的石蠟為半精煉石蠟和精煉石蠟混合物，兩者的質(zhì)量比為3 I。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步，將200克水、100克紅薯淀粉和0.6克真菌α-淀粉酶加入第一反應(yīng)器中在55°C時反應(yīng)2. O小時，得到降解紅薯淀粉，水、紅薯淀粉和真菌α -淀粉酶的質(zhì)量比為200 100 O. 6，然后向第一反應(yīng)器中加入7克氫氧化鈉，升溫到70°C加入49克3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，再升溫至95°C反應(yīng)I小時，降溫至55°C加入5克醋酸，再降至30°C，紅薯淀粉、氫氧化鈉、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨和醋酸的質(zhì)量比為、100 7 49 5, 第二步，向第一反應(yīng)器中加水，調(diào)節(jié)體系固含量至25%，即得陽離子紅薯淀粉乳化劑，第三步，在第二反應(yīng)器中加入110克陽離子紅薯淀粉乳化劑、110克石蠟和120克AKD，其中陽離子紅薯淀粉乳化劑、石蠟和AKD的質(zhì)量比為110 110 120，升高溫度至75°C，待石蠟和AKD熔融后，攪拌30分鐘，在攪拌下加入80°C的熱水分散調(diào)節(jié)至固含量至20%，制得陽離子紅薯淀粉AKD亞穩(wěn)定乳液，將亞穩(wěn)定乳液經(jīng)30MPa均質(zhì)后，冷卻至30°C，得到固含量為20%的穩(wěn)定的陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑，所述的石蠟為半精煉石蠟和精煉石蠟混合物，兩者的質(zhì)量比為2 3。
全文摘要
一種陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑的制備方法，先將紅薯淀粉在真菌α-淀粉酶的作用下進行降解，再將降解紅薯淀粉在氫氧化鈉作用下用3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨進行陽離子化，然后用醋酸中和得到陽離子紅薯淀粉乳化劑，最后用陽離子紅薯淀粉乳化劑乳化AKD和石蠟，得到陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑，制備的陽離子紅薯淀粉AKD中/堿性施膠劑帶有陽電荷，有助于與帶負電荷的紙張纖維結(jié)合，因此大大提高了施膠性能，本發(fā)明制備過程中使用了價格便宜的陽離子紅薯淀粉作為乳化劑，用價格便宜的石蠟代替部分價格較高的AKD，不但提高了乳液穩(wěn)定性能和施膠性能，還降低了施膠成本。
文檔編號D21H21/16GK102635029SQ20121013
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
發(fā)明者劉俠, 張國運, 彭莉, 楊秀芳 申請人:陜西科技大學(xué)