一種環(huán)保型壁紙膠粉用改性淀粉及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及變性淀粉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保型壁紙膠粉用改性淀粉及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前國內(nèi)市場上使用的壁紙膠主要有兩類產(chǎn)品，一類是半固體的膠狀形態(tài)，通常 為糯米膠，大多用塑料袋包裝；另一類是壁紙膠粉，主要呈白色或淺黃色的雪花狀態(tài)，使用 時(shí)，加入冷水或溫水便可形成粘稠度，用于墻紙的粘貼。兩類產(chǎn)品各有特點(diǎn)，主要用來粘貼 壁紙和壁布，是建材裝潢行業(yè)常用的一種膠黏劑，粘貼壁紙并保證壁紙的使用壽命是最基 本的功能。常見的壁紙膠多以化工物質(zhì)為主要原料，甲醛、苯含量高，對(duì)人體健康危害大。在 消費(fèi)者日益重視和追求健康安全和環(huán)保性能的今天，化工壁紙膠黏劑的市場面臨重大的考 驗(yàn)，取而代之的是淀粉基膠黏劑。
[0003] 淀粉來源廣泛，種類眾多，是可再生資源，環(huán)保健康，是建筑裝飾業(yè)膠粘產(chǎn)品中少 有的可生物降解，不含甲醛，完全無毒、無害、綠色環(huán)保的健康型產(chǎn)品，能有效提高壁紙粘結(jié) 力并防止墻紙發(fā)黃、開裂、翹邊等缺陷。然而由于國內(nèi)針對(duì)壁紙膠粉用改性淀粉的生產(chǎn)技術(shù) 缺乏系統(tǒng)研究，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，生產(chǎn)成本高，工業(yè)化應(yīng)用的效果差，導(dǎo)致目前我國壁紙膠 廠家所用的壁紙膠改性淀粉主要以進(jìn)口為主，價(jià)格高，供貨周期長。
[0004] 因此，為了克服目前我國壁紙膠粉用改性淀粉的現(xiàn)狀，逐漸出現(xiàn)針對(duì)改性淀粉生 產(chǎn)工藝的開發(fā)和研究。目前國內(nèi)針對(duì)壁紙膠用變性淀粉的生產(chǎn)工藝研究多偏向淀粉的反應(yīng) 機(jī)理和理論，大多以食用淀粉為主要原料，采用的方法非常繁瑣復(fù)雜，多個(gè)步驟合成一款淀 粉，并且大多采用濕法生產(chǎn)工藝，造成大量的工業(yè)廢水，或者利用高溫、有機(jī)醇等條件，容易 造成環(huán)境污染，淀粉糊化，產(chǎn)品回收率80%以下，實(shí)際應(yīng)用可行性差，無法工業(yè)化應(yīng)用。并 且，采用目前壁紙膠用改性淀粉的生產(chǎn)方法制備獲得的改性淀粉在用于制備壁紙膠的過程 中大多需要高溫長時(shí)間的加熱糊化，制備的壁紙膠在抗凍性、粘結(jié)力等方面也不能滿足目 前市場的需求。
[0005] 因此，亟需研究開發(fā)出一款冷水溶解性好、抗凍性好、粘稠度高和粘結(jié)性好的壁紙 膠粉用改性淀粉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保型壁紙膠粉用改性淀 粉，該淀粉冷水溶解速度快，粘稠度高，抗凍性好，粘結(jié)力強(qiáng)。
[0007] 同時(shí)，本發(fā)明還在于提供一種環(huán)保型壁紙膠粉用改性淀粉的制備方法，該方法不 產(chǎn)生工業(yè)廢水，產(chǎn)率高，生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)成本低。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0009] -種環(huán)保型壁紙膠粉用改性淀粉，由以下方法制備而成：包括以下操作步驟：
[0010] 1)將交聯(lián)劑和醚化試劑加入質(zhì)量濃度為85%~90%的乙醇溶液中，混合均勻，得 混合溶液；
[0011] 2)將步驟1)制備的混合溶液加入到淀粉中，混合均勻，得混合物料；
[0012] 3)將步驟2)制備的混合物料加熱至40~50°C，再在加熱后的混合物料中加入pH 調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)混合物料的pH= 11. 10~11. 35,得反應(yīng)物料1 ;
[0013] 4)將催化劑和氧化劑加入到步驟3)制備的反應(yīng)物料1中，攪拌完全反應(yīng)，制得反 應(yīng)物料2;
[0014] 5)將步驟4)制備的反應(yīng)物料2進(jìn)行干燥糊化后，即得所述的改性淀粉。
[0015] 步驟1)中所述乙醇溶液與淀粉的質(zhì)量比為35~45 :100。
[0016] 所述PH調(diào)節(jié)劑為質(zhì)量濃度為20 %~30 %的氫氧化鈉溶液，所述PH調(diào)節(jié)劑與淀粉 的質(zhì)量比為25~35 :100。
[0017] 步驟3)中所述pH調(diào)節(jié)劑采用霧狀分散的方式加入到加熱后的混合物料中。采用 霧狀的加入方式，會(huì)促使淀粉反應(yīng)體系中pH保持均勻，并有利于交聯(lián)劑和醚化劑的反應(yīng)滲 透，減少淀粉的糊化。
[0018] 所述交聯(lián)劑為環(huán)氧氯丙烷、三氯氧磷或三偏磷酸鈉，所述交聯(lián)劑與淀粉的質(zhì)量比 為 0· 5 ~1 :100〇
[0019] 所述醚化試劑為氯乙酸或氯乙酸鈉，所述醚化試劑與淀粉的質(zhì)量比為20~30 : 100〇
[0020] 所述催化劑為無水硫酸亞鐵，硫酸鐵或硫酸亞鈉，所述催化劑與淀粉的質(zhì)量比為 0· 3 ~0· 5 :100〇
[0021 ] 所述氧化劑為質(zhì)量濃度為25~30%的雙氧水，所述氧化劑與淀粉的質(zhì)量比為2~ 5 ：100〇
[0022] 步驟4)中所述反應(yīng)的時(shí)間為30min~60min。
[0023] 步驟5)中所述干燥糊化的具體方法為：將反應(yīng)物料2輸送至滾筒干燥機(jī)上進(jìn)行 糊化，滾筒干燥機(jī)工作條件為蒸汽壓力0. 6~0. 7MPa，溫度保持在120~160°C，轉(zhuǎn)速50~ 70rpm〇
[0024] 步驟5)中還包括將干燥糊化后的物料進(jìn)行粉碎、篩分和密封包裝。
[0025] 本發(fā)明環(huán)保型壁紙膠粉用改性淀粉，將原料淀粉首先在低含水量的乙醇相中同時(shí) 進(jìn)行交聯(lián)和醚化反應(yīng)，使醚化效果達(dá)到70 %以上，取代度達(dá)到0. 35~0. 40,然后再進(jìn)行氧 化反應(yīng)，通過控制整個(gè)反應(yīng)過程的溫度和原料加入順序和方式，使制備的淀粉在冷水中溶 解速度快、粘稠度高、抗凍性好、粘結(jié)力強(qiáng)。
[0026] 本發(fā)明環(huán)保型壁紙膠粉用改性淀粉的制備方法，將原料淀粉首先在質(zhì)量濃度90% 的乙醇溶液中同時(shí)進(jìn)行交聯(lián)和醚化反應(yīng)，然后再進(jìn)行氧化，使整個(gè)反應(yīng)周期短，成本低，且 產(chǎn)率高，并且以質(zhì)量濃度85 %~90 %的乙醇溶液為反應(yīng)介質(zhì)，不產(chǎn)生工業(yè)廢水，工藝過程 綠色環(huán)保，適于工業(yè)化推廣應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0028] 實(shí)施例1
[0029] -種環(huán)保型壁紙膠粉用改性淀粉，由以下方法制備而成，具體操作步驟為：
[0030] 1)將100份土豆淀粉倒入可以控溫的捏合機(jī)中；取0. 5份環(huán)氧氯丙烷、25份氯乙 酸加入到40份質(zhì)量濃度為86 %的乙醇溶液中，攪拌混合均勻，得混合溶液；
[0031] 2)將步驟1)制備的混合溶液加入到步驟1)中盛有土豆淀粉的捏合機(jī)中，并不斷 攪拌，混合均勻，得混合物料；
[0032] 3)將步驟2)制備的混合物料加熱至40°C，緩慢以霧狀分散的方式在加熱后的混 合物料中加入30份質(zhì)量濃度為20%的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)混合物料的pH= 11. 20,待氫氧 化鈉溶液加入完畢后，得反應(yīng)物料1 ;
[0033] 4)取0. 3份無水硫酸亞鐵和4份質(zhì)量濃度為27 %的雙氧水加入反應(yīng)物料1中，繼 續(xù)攪拌反應(yīng)45min，得反應(yīng)物料2 ;
[0034] 5)將步驟4)制備的反應(yīng)物料2輸送至滾筒干燥機(jī)上進(jìn)行干燥糊化，滾筒干燥機(jī)的 蒸汽壓力為〇. 6Mpa，溫度135°C，轉(zhuǎn)速為50rpm，然后將干燥糊化后的物料進(jìn)行粉碎，篩分和 密封包裝，即得所述的改性淀粉。
[0035] 本實(shí)施例中改性淀粉的反應(yīng)產(chǎn)率為72%，取代度0. 34。
[0036] 實(shí)施例2
[0037] -種環(huán)保型壁紙膠粉用改性淀粉，由以下方法制備而成，具體操作步驟為：
[0038] 1)將100份糯米淀粉倒入可以控溫的捏合機(jī)中；取0. 8份三氯氧磷、20份氯乙酸 鈉加入到35份質(zhì)量濃度為85%的乙醇溶液中，攪拌混合均勻，得混合溶液；
[0039] 2)將步驟1)制備的混合溶液加入到步驟1)中盛有糯米淀粉的捏合機(jī)中，并不斷 攪拌，混合均勻，得混合物料；
[0040] 3)將步驟2)制備的混合物料加熱至45°C，緩慢以霧狀分散的方式在加熱后的混 合物料中加入25份質(zhì)量濃度為22%的氫氧化鈉溶液，，調(diào)節(jié)混合物料的pH值為11. 10,待 氫氧化鈉溶液加入完畢后，得反應(yīng)物料1 ;
[0041 ] 4)取0. 4份硫酸鐵和2份質(zhì)量濃度為25 %的雙氧水加入反應(yīng)物料1中，繼續(xù)攪拌 反應(yīng)30min，得反應(yīng)物料2 ;
[0042] 5)將步驟4)制備的反應(yīng)物料2輸送至滾筒干燥機(jī)上進(jìn)行干燥糊化，滾筒干燥機(jī)的 蒸汽壓力為〇. 7Mpa，溫度120°C，轉(zhuǎn)速為60rpm，然后將干燥糊化后的物料進(jìn)行粉碎，篩分和 密封包裝，即得所