專利名稱：：用微波遠(yuǎn)紅外方法生產(chǎn)變性淀粉的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種變性淀粉的生產(chǎn)工藝，更具體地講是利用微波遠(yuǎn)紅外方法生產(chǎn)變性淀粉的工藝。
背景技術(shù)：
：變性淀粉是將從糧食、薯類中提取的原淀粉，如玉米淀粉、木薯淀粉、馬鈴薯淀粉、甘薯淀粉等作為基料，按一定比例配方加入化學(xué)輔料，在特定的濕度、溫度、時間下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使其使用性能發(fā)生變化，轉(zhuǎn)變成各種不同用途和規(guī)格的產(chǎn)品。變性淀粉作為粘結(jié)齊u、增強(qiáng)齊u、穩(wěn)定齊u、稠化齊u、漿料和助劑，廣泛用于造紙、紡織、食品、醫(yī)藥、塑料、鉆井、建材、日化等行業(yè)。其作為廣泛用于各行各業(yè)的功能性原材料，對于降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和檔次、研制開發(fā)新產(chǎn)品起到十分重要的作用。變性淀粉生產(chǎn)工藝有濕法、溶劑法、干法和半干法，當(dāng)前，在我國是以濕法生產(chǎn)工藝為主。其優(yōu)點是化學(xué)試劑與淀粉能夠充分混勻，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)控制容易。但其也有明顯的缺陷，即產(chǎn)品的收率低，生產(chǎn)用水量大，污水難處理，能耗大，化輔材料轉(zhuǎn)化率低、因而成本高?，F(xiàn)國內(nèi)使用導(dǎo)熱油管加熱和熱風(fēng)加熱干法生產(chǎn)變性淀粉的工藝則克服了濕法生產(chǎn)工藝的部份缺點，但由于加熱方式仍然是對流和傳導(dǎo)加熱方式為主，熱效率仍然不高，加之原淀粉與化學(xué)試劑的受熱不均，導(dǎo)致反應(yīng)均衡性差，產(chǎn)品質(zhì)量不易得到保證。所以現(xiàn)在國內(nèi)采用的加熱工藝依然存在高消耗，低產(chǎn)出的問題。目前，國內(nèi)利用微波生產(chǎn)變性淀粉僅停留在試驗室，并沒有真正形成規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用微波遠(yuǎn)紅外方法生產(chǎn)變性淀粉的工藝，其成本低廉，穩(wěn)定高效。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)—種用微波遠(yuǎn)紅外方法生產(chǎn)變性淀粉的工藝，其包括下列步驟1)、混合首先將原淀粉送入混合器內(nèi)，啟動攪拌器將已稀釋至一定量的氧化劑、酸/堿催化劑、醚化劑、酯化劑等噴入混合器內(nèi)與淀粉混合1015min，然后將物料送入高速混合機(jī)內(nèi)將物料充分混合均勻；2)、加熱反應(yīng)將充分混合的物料送入微波遠(yuǎn)紅外集成設(shè)備的入料口內(nèi)，調(diào)節(jié)料層厚度36cm、反應(yīng)溫度5015(TC、反應(yīng)時間1030min，通過外測法確定產(chǎn)品的水份和粘度等指標(biāo)達(dá)到規(guī)定要求值；3)、中和反應(yīng)將已經(jīng)加熱反應(yīng)的淀粉物料分批送到冷卻復(fù)配機(jī)內(nèi)待淀粉的溫度下降至4(TC時，噴入中和試劑，使淀粉體系的ra值至7.oi.o;4)、物理增效將冷卻復(fù)配機(jī)內(nèi)已完成中和反應(yīng)的變性淀粉產(chǎn)品添加一定量的粉體性能改進(jìn)劑，再充分混合1020min，以改善產(chǎn)品的各種應(yīng)用性能，達(dá)到滿足用戶對變性淀粉的各種特殊使用要求；5)、篩分、稱量、包裝經(jīng)上述混合均勻的產(chǎn)品，通過孔徑0.15mm的振動篩，篩分后稱量包裝即得到本發(fā)明的產(chǎn)品。所述的酸性催化劑為硝酸、硫酸、草酸、鹽酸、磷酸、乙二酸中的一種或幾種混合物；所述堿性催化劑為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、(偏)硅酸鈉中的一種或幾種混合物；所述醚化劑為氯乙基二乙基銨、3_氯-2羥丙基三甲基氯化銨、2，3環(huán)氧丙基三甲基氯化銨、一氯乙酸鈉、季銨環(huán)氧化物中的一種或幾種混合物；所述酯化劑為磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、醋酸酐、三聚磷酸鈉、醋酸乙烯中的一種或幾種混合物；所述氧化劑為過氧化苯甲酰、過氧化鈉、過氧化氫、過硫酸鉀、高錳酸鉀、過硫酸銨中的一種或幾種混合物；所述的中和試劑為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、硅酸鈉、偏硅酸鈉、偏鋁酸鈉、三乙醇銨、硝酸、硫酸、草酸、鹽酸、磷酸、乙二酸中的一種或幾種混合物；所述的粉體性能改進(jìn)劑為亞鐵氰化鉀、硅鋁酸鈉、磷酸三鈣、二氧化硅、微晶纖維素、草酸、尿素中的一種或幾種混合物。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點1、本發(fā)明與干法生產(chǎn)變性淀粉工藝中常使用的熱風(fēng)加熱和導(dǎo)熱油管加熱方法相比，因加熱的傳輸方式發(fā)生變化，由傳導(dǎo)和對流傳熱改為輻射生熱，因此該工藝的熱效率高，加熱升溫速度快，化輔試劑轉(zhuǎn)化率高，生產(chǎn)效率也大大提高；與高效湍流式真空干法反應(yīng)器工藝相比，本發(fā)明屬連續(xù)工作方式，設(shè)備構(gòu)造簡單，投資省，生產(chǎn)效率高，操作簡單，產(chǎn)品質(zhì)量容易控制；2、本發(fā)明是采用混合，解聚、醚化、氧化反應(yīng)，中和反應(yīng)，物理增效，過篩包裝等連續(xù)化生產(chǎn)的工藝過程，進(jìn)一步降低了變性淀粉產(chǎn)品生產(chǎn)成本，提升了產(chǎn)品檔次，擴(kuò)大了產(chǎn)品的使用范圍，在改善水資源環(huán)境、降低能耗及保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會效益；3、本發(fā)明所采用的微波遠(yuǎn)紅外集成設(shè)備是本發(fā)明申請人已申請的專利，申請?zhí)枮?00820065181.6，名稱為"變性淀粉加熱反應(yīng)裝置"，其裝置的基本原理是利用微波對含水淀粉極性分子以每秒十幾億次的不斷變化頻率，生產(chǎn)高頻振蕩造成分子之間的相對運(yùn)動，并產(chǎn)生類似摩擦、碰撞、擠壓作用，使所在體系能量增高并快速升溫，同時利用遠(yuǎn)紅外電磁波的強(qiáng)烈放射作用，對整個微波腔空間進(jìn)一步保溫增效，使整個過程能夠在高效、快速的條件下順利完成淀粉的變性，改變了傳統(tǒng)的變性淀粉生產(chǎn)僅單依靠對流傳熱的常規(guī)模式，有效提高了反應(yīng)的熱效率，使原本要幾個小時，甚至十幾個小時的反應(yīng)過程縮短為1030min即可完成;4、本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品具有成膜性好、粘結(jié)、增強(qiáng)、留著率高、價格低、綜合性能好，能規(guī)?；a(chǎn)，從而大大地提高產(chǎn)品的競爭能力。具體實施例方式下面通過幾個更詳?shù)木唧w實施例，對發(fā)明的技術(shù)方案及工藝做一充分說明，但不作為對本發(fā)明限制，在這些實施例中，除非另有說明，份數(shù)與百分比都以對商品淀粉來計。實施例1:將原淀粉1000份加到混合器內(nèi)，啟動攪拌電機(jī)，噴加10%的稀釋鹽酸25份與40%的過氧化氫20份，常溫條件下攪拌1015min，然后經(jīng)高速混合機(jī)充分混合后送入微波遠(yuǎn)紅外集成設(shè)備的入料口處，調(diào)節(jié)料層厚度為3-6cm，開啟微波遠(yuǎn)紅外集成設(shè)備，調(diào)節(jié)料溫50150°C，保持1030min，檢測水份和粘度等指標(biāo)達(dá)到規(guī)定值后，再將此物料放入冷卻復(fù)配機(jī)內(nèi)待溫度下降至4(TC以下時，噴入10%的氫氧化鉀溶液20份(內(nèi)含5份甲醇)混合均勻后再加入1份微晶纖維素，充分混合1020min，過篩包裝后得到本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)實施例2:將原淀粉1000份加到混合器內(nèi)，啟動攪拌電機(jī)，噴加15%的稀釋鹽酸18份，12%的過硫酸銨10份，常溫條件下攪拌1015min，后續(xù)工序與實施例1相同，再噴入10%的氫氧化鈉溶液25份(內(nèi)含有5份甲醇)混合均勻后再加入0.8份二氧化硅，充分混合1020min，過篩包裝后得到本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品。實施例3:將原淀粉1000份加到混合器內(nèi)，啟動攪拌，然后噴加20%的稀釋硫酸15份，10%的過氧化氫10份，常溫攪拌1015min，后續(xù)工序與實施例1相同，再噴入25%的硅酸鈉溶液15份，混合均勻后再加入0.8份二氧化硅，充分混合1020min，經(jīng)過篩包裝后得到本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品。以上實施例所得到的變性淀粉主要應(yīng)用于紙面石膏板的添加，其主要性能如表所示(以國內(nèi)某知名紙面石膏板生產(chǎn)企業(yè)的使用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為例)表格1:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>結(jié)果表明本發(fā)明的紙面石膏板淀粉的主要性能達(dá)到或超過紙面石膏板應(yīng)用企業(yè)，且經(jīng)過廠家使用效果理想。就本發(fā)明生產(chǎn)的紙面石膏板專用淀粉而言，屬國內(nèi)首創(chuàng)，根據(jù)產(chǎn)品的要求和性能及實際需要，可輕松調(diào)整物料的配比，改變微波遠(yuǎn)紅外集成設(shè)備的工作參數(shù)及工藝參數(shù)，簡單地制備出性能優(yōu)異的紙面石膏板專用淀粉。實施例4:將原淀粉1000份加到混合器內(nèi)，啟動攪拌電機(jī)加入1%_2%的粉沫氫氧化鉀，50%的3-氯-2羥丙基三甲基氯化銨，常溫條件下攪拌1015min，后續(xù)工序與實施例1相同，再噴入0.8%-1.25%量的鹽酸稀釋溶液2份，充分混合1020min，經(jīng)過篩包裝后得到本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品。實施例5:將原淀粉1000份加到混合器內(nèi)，啟動攪拌電機(jī)加入1%-4%的硅酸鈉或碳酸鈉、偏鋁酸鈉組成的復(fù)合催化劑，3%_20%用量的69%含量的2，3環(huán)氧丙基三甲基氯化銨溶液，常溫攪拌1015min，后續(xù)工序與實施例1相同，再噴入0.8%-1.2%量的鹽酸稀釋溶液15份，充分混合1020min，經(jīng)過篩包裝后得到本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品。以上實施例所得到的變性淀粉主要應(yīng)用于造紙工業(yè)的漿內(nèi)添加，其主要性能如表所示(以國內(nèi)某知名造紙生產(chǎn)企業(yè)的使用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為例)表格2:實施例\水份(％)白度粘度(卿as)取代度標(biāo)準(zhǔn)實測標(biāo)準(zhǔn)實測標(biāo)準(zhǔn)實測標(biāo)準(zhǔn)實測實施例5《14.012.76》88.089.430_6041.70250.028實施例6《14.012.19》88.088.930—6046.6040.17結(jié)果表明本發(fā)明的陽離子淀粉經(jīng)過廠家使用效果理想。紙張的增強(qiáng)、填料留著率、表面性能等指標(biāo)完全達(dá)到要求，就本發(fā)明之陽離子淀粉而言，屬國內(nèi)首創(chuàng)，根據(jù)產(chǎn)品的要求和性能及實際需要，可輕松調(diào)整物料的配比，改變微波遠(yuǎn)紅外集成設(shè)備的工作參數(shù)及工藝參數(shù)，簡單地制備出性能優(yōu)異的叔銨、季銨型陽離子淀粉。實施例6:將原淀粉1000份加到混合器內(nèi)，啟動攪拌電機(jī)，加入0.1%-0.5%的硫酸常溫攪拌1015min，后續(xù)工序與實施例l相同，再噴入0.1%_0.5%量的氫氧化鉀稀釋溶液15份，充分混合1020min，經(jīng)過篩包裝后得到本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品。實施例7:將原淀粉1000份加到混合器內(nèi)，啟動攪拌電機(jī)加入3%-8%的磷酸二氫鈉或三聚磷酸鹽與2%_5%的尿素組成復(fù)合添加助劑，常溫攪拌1015min，經(jīng)過氣流預(yù)干燥，使水分達(dá)到5%_10%后，送入微波遠(yuǎn)紅外集成設(shè)備，后續(xù)工序與實施例1相同，再噴入10份量的水溶液，以平衡水分至規(guī)定值，經(jīng)充分混合1020min，經(jīng)過篩包裝后得到本發(fā)明生產(chǎn)的A口廣口口6實施例8:將原淀粉1000份加到混合器內(nèi)，啟動攪拌電機(jī)加入3_5%粉狀氫氧化鈉與噴入2%用量的20%含量的乙醇溶液，常溫攪拌1015min，再加入5%-8%的粉狀氯乙酸鈉，攪拌20-30min，后續(xù)工序與實施例l相同，再噴入O.5%-1.3%的草酸，充分混合1020min，經(jīng)過篩包裝后得到本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品。以上實施例所得到的變性淀粉主要應(yīng)用于紡織工業(yè)的經(jīng)紗上漿，其主要性能如表所示(以國內(nèi)某知名紡織漿料生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為例)表格3:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>結(jié)果表明本發(fā)明的幾種變性淀粉經(jīng)檢驗，各特性指標(biāo)、性能與江南大學(xué)漿料檢驗中心的關(guān)于不同變性淀粉的漿液漿膜性能研究的檢驗數(shù)據(jù)基本吻合，且經(jīng)四川省和重慶市的部分漿紗廠家上漿應(yīng)用后都認(rèn)為產(chǎn)品效果理想，各性能及織造效率完全達(dá)到要求，就本發(fā)明生產(chǎn)的紡織用變性淀粉而言，屬國內(nèi)首創(chuàng)，根據(jù)產(chǎn)品的要求和性能及實際需要，可輕松調(diào)整物料的配比，改變微波遠(yuǎn)紅外集成設(shè)備的工作參數(shù)及工藝參數(shù)，簡單地制備出性能優(yōu)異的漿紗用變性淀粉。權(quán)利要求一種用微波遠(yuǎn)紅外方法生產(chǎn)變性淀粉的工藝，其特征在于包括下列步驟1)、混合首先將原淀粉送入混合器內(nèi)，啟動攪拌器將已稀釋至一定量的氧化劑、酸/堿催化劑、醚化劑、酯化劑等噴入混合器內(nèi)與淀粉混合10～15min，然后將物料送入高速混合機(jī)內(nèi)將物料充分混合均勻；2)、加熱反應(yīng)將充分混合的物料送入微波遠(yuǎn)紅外集成設(shè)備的入料口內(nèi)，調(diào)節(jié)料層厚度3～6cm、反應(yīng)溫度50～150℃、反應(yīng)時間10～30min；3)、中和反應(yīng)將已經(jīng)加熱反應(yīng)的淀粉物料分批送到冷卻復(fù)配機(jī)內(nèi)待淀粉的溫度下降至40℃時，噴入中和試劑，使淀粉體系的PH值至7.0±1.0；4)、物理增效將冷卻復(fù)配機(jī)內(nèi)已完成中和反應(yīng)的變性淀粉產(chǎn)品添加一定量的粉體性能改進(jìn)劑，再充分混合10～20min；5)、篩分、稱量、包裝經(jīng)上述混合均勻的產(chǎn)品，通過孔徑0.15mm的振動篩，篩分稱量后包裝即得到本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用微波遠(yuǎn)紅外方法生產(chǎn)變性淀粉的工藝，其特征在于酸性催化劑為硝酸、硫酸、草酸、鹽酸、磷酸、乙二酸中的一種或幾種混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用微波遠(yuǎn)紅外方法生產(chǎn)變性淀粉的工藝，其特征在于所述堿性催化劑為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、(偏)硅酸鈉中的一種或幾種混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用微波遠(yuǎn)紅外方法生產(chǎn)變性淀粉的工藝，其特征在于所述醚化劑為氯乙基二乙基銨、3-氯-2羥丙基三甲基氯化銨、2，3環(huán)氧丙基三甲基氯化銨、一氯乙酸鈉、季銨環(huán)氧化物中的一種或幾種混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用微波遠(yuǎn)紅外方法生產(chǎn)變性淀粉的工藝，其特征在于所述酯化劑為磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、醋酸酐、三聚磷酸鈉、醋酸乙烯中的一種或幾種混合物。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用微波遠(yuǎn)紅外方法生產(chǎn)變性淀粉的工藝，其特征在于所述氧化劑為過氧化苯甲酰、過氧化鈉、過氧化氫、過硫酸鉀、高錳酸鉀、過硫酸銨中的一種或幾種混合物。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用微波遠(yuǎn)紅外方法生產(chǎn)變性淀粉的工藝，其特征在于所述的中和試劑為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、硅酸鈉、偏硅酸鈉、偏鋁酸鈉、三乙醇銨、硝酸、硫酸、草酸、鹽酸、磷酸、乙二酸中的一種或幾種混合物。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用微波遠(yuǎn)紅外方法生產(chǎn)變性淀粉的工藝，其特征在于所述的粉體性能改進(jìn)劑為亞鐵氰化鉀、硅鋁酸鈉、磷酸三鈣、二氧化硅、微晶纖維素、草酸、尿素中的一種或幾種混合物。全文摘要本發(fā)明公開了一種利用微波遠(yuǎn)紅外方法生產(chǎn)變性淀粉的工藝，其包括下列步驟將淀粉與氧化劑、酸/堿催化劑、醚化劑、酯化劑混合均勻，然后放入微波遠(yuǎn)紅外集成設(shè)備中進(jìn)行加熱反應(yīng)，再進(jìn)行中和反應(yīng)和物理增效，最后進(jìn)行篩分、稱量、包裝。本發(fā)明具有加熱反應(yīng)速度快，反應(yīng)徹底，成膜性好，粘結(jié)、增強(qiáng)、留著率高，成本低，使用范圍廣，能耗低，不污染環(huán)境，能規(guī)?；a(chǎn)的優(yōu)點。本發(fā)明生產(chǎn)的變性淀粉廣泛作為粘結(jié)劑、增強(qiáng)劑、穩(wěn)定劑、稠化劑等用于造紙、紡織、食品、醫(yī)療、塑料、鉆井、建材、日化等行業(yè)。文檔編號C08K3/36GK101775161SQ200910058109公開日2010年7月14日申請日期2009年1月12日優(yōu)先權(quán)日2009年1月12日發(fā)明者何世橋,李大勇,鐘耕申請人:四川省蓬溪縣弘橋?qū)崢I(yè)有限公司