高固體含量淀粉乳液的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種淀粉乳液的制備方法，具體是以玉米淀粉為主要原料，對淀粉采取接枝、酸處理和堿處理等改性方法制得一種作優(yōu)質(zhì)淀粉膠粘劑主體的高固體含量淀粉乳液的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]膠粘劑在木材工業(yè)中占有舉足輕重的作用，膠粘劑用量已成為衡量一個國家、一個地區(qū)木材工業(yè)技術(shù)水平的重要標志。2013年我國人造板產(chǎn)量達到2.56億m3，同比增長14.43%，占全球人造板生產(chǎn)總產(chǎn)量的58%，消耗木材膠粘劑超過1500萬噸(100%固體)，但我國人造板工業(yè)用木材膠粘劑主要還是傳統(tǒng)的“三醛類”樹脂，另外還包括白乳膠、丙烯酸乳液、聚氨酯等等。這些合成高分子膠粘劑存在不少問題急待解決，主要表現(xiàn)在以下兩個方面:第一，用其膠接木材加工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程與使用過程中會釋放出游離甲醛等有害氣體，嚴重污染環(huán)境和危害人體健康；第二，白乳膠、丙烯酸乳液等合成高分子膠價格普遍偏高；并且，大部分合成高分子膠不可降解，會對環(huán)境產(chǎn)生一定的污染。因此，開發(fā)一種能滿足當代社會對環(huán)境要求的綠色環(huán)保膠粘劑，已經(jīng)成為一種迫切需要。
[0003]淀粉是一種豐富且價格低廉的天然高分子化合物，既可生物降解又可再生，但是淀粉膠粘劑存在耐水性差、使用周期短、膠合強度不夠等問題。
[0004]CN103131361A、CN101831255A、CN102676098A 等公開了以淀粉為原料通過改性、接枝、交聯(lián)反應后制得膠粘劑的方法，而本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)淀粉膠粘劑用的高固體含量的淀粉乳液處理方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)淀粉膠粘劑用的高固體含量的淀粉乳液制備方法。
[0006]解決該技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:
本高固體含量淀粉乳液的制備方法按如下步驟進行:
(1)淀粉的堿酸處理:將100公斤淀粉和100公斤水攪拌均勻，加入反應釜中用30%的氫氧化鈉溶液調(diào)pH值為11.5 — 12，升溫至40°C -45°C反應30分鐘，然后加入20%的鹽酸調(diào)pH值為2.5— 3，保溫反應30分鐘；再用30%的氫氧化鉀溶液調(diào)pH值為10.5 —11，升溫至40 °C -45°C反應30分鐘，然后加入20%的磷酸調(diào)pH值為4.5— 5，保溫反應30分鐘；
(2)接枝處理:在上述處理后的淀粉乳液中滴加5公斤苯丙乳液，溫度升高到550C -600C，進行接枝反應；滴加完成后加入2公斤偶聯(lián)劑KH-550，2%溶度的羥丙基羧甲基纖維素30公斤，反應30分鐘，降溫出料。
[0007]本發(fā)明的有益效果是用本方法制得的淀粉乳液，具有貯存穩(wěn)定性好的優(yōu)點，加入增強劑調(diào)膠后即可得到無甲醛木材用淀粉膠粘劑，有良好膠合強度和較好的耐水性。
【具體實施方式】
[0008]本發(fā)明下面結(jié)合實施例給予詳述:
本高固體含量的淀粉乳液的處理方法按如下步驟進行:
(I)淀粉的堿酸處理:將100公斤淀粉和100公斤水攪拌均勻，加入反應釜中用30%的氫氧化鈉溶液調(diào)pH值為11.5 — 12，升溫至40°C -45°C反應30分鐘，然后加入20%的鹽酸調(diào)pH值為2.5— 3，保溫反應30分鐘；再用30%的氫氧化鉀溶液調(diào)pH值為10.5 —11，升溫至40 °C -45°C反應30分鐘，然后加入20%的磷酸調(diào)pH值為4.5— 5，保溫反應30分鐘；
(2)接枝處理:在上述處理后的淀粉乳液中滴加5公斤苯丙乳液，溫度升高到550C -600C，進行接枝反應；加入2公斤偶聯(lián)劑KH-550，2%溶度的羥丙基羧甲基纖維素30公斤，反應30分鐘降溫出料。
[0009]本方法各原料均采用單值，所示實施例即為最佳方案，若在單值基礎(chǔ)上向上與向下擴展取一定范圍的區(qū)間值，也是可行的，這是顯而易見的，不再一一另列出實施例。
[0010]本發(fā)明選用的原料在反應中的相關(guān)化學機理是:
淀粉在堿性條件下會發(fā)生水解使得淀粉分子間締合作用減弱，暴露游離羥基；而酸能催化淀粉水解能力，使淀粉鏈斷裂成短鏈；同時，在酸堿的作用下，淀粉的無定型區(qū)和結(jié)晶區(qū)均遭到一定程度的破壞，導致淀粉結(jié)晶度下降。
[0011]為了提高乳液的交聯(lián)度，需要加入穩(wěn)定劑羥丙基羧甲基纖維素和接枝劑苯丙乳液，它們能與淀粉分子中的羥基絡(luò)合，形成氫鍵，產(chǎn)生交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多核絡(luò)合物，增加淀粉乳液的耐水性和穩(wěn)定性，并且提高淀粉乳液的初粘強度。
[0012]采用本方法處理得到的淀粉乳液的理化性能參數(shù)為:
外觀:白色乳液
固體含量:40% — 42%
粘度(20。。):1000-1500 mPa.s pH 值:6.5—7 儲存期30天。
【主權(quán)項】
1.一種高固體含量淀粉乳液的制備方法，其特征是按如下步驟進行: (1)淀粉的堿酸處理:將100公斤淀粉和100公斤水攪拌均勻，加入反應釜中用質(zhì)量比濃度為30%的氫氧化鈉溶液調(diào)pH值為11.5 —12，升溫至40°C _45°C反應30分鐘，然后加入質(zhì)量比濃度為20%的鹽酸調(diào)pH值為2 — 2.5，保溫反應30分鐘；再用質(zhì)量比濃度為30%的氫氧化鉀溶液調(diào)PH值為10.5 —11，升溫至40°C -45°C反應30分鐘，然后加入質(zhì)量比濃度為20%的磷酸調(diào)pH值為4.5— 5，保溫反應30分鐘，制得淀粉乳液； (2)接枝處理:在上述淀粉乳液中滴加5公斤苯丙乳液，升溫到55°C-60°C，進行接枝反應；滴加完成后加入2公斤偶聯(lián)劑KH-550和質(zhì)量比濃度為2%的羥丙基羧甲基纖維素水溶液30公斤，反應30分鐘，降溫出料，制得本高固體含量的淀粉乳液。
【專利摘要】一種高固體含量淀粉乳液的制備方法，以玉米淀粉為主要原料，在40-45℃溫度條件下，用NaOH、鹽酸、磷酸進行多次酸堿處理后，用苯丙乳液作為接枝劑進行接枝反應，再加入偶聯(lián)劑KH-550和羥丙基羧甲基纖維素反應，制得本高固體含量的淀粉乳液。這種淀粉乳液，具有貯存穩(wěn)定性好的優(yōu)點，加入增強劑調(diào)膠后即可得到無甲醛木材用淀粉膠粘劑，有良好膠合強度和較好的耐水性，是進一步制備具有高強度、高耐水性、貯存穩(wěn)定性好的淀粉膠粘劑的主體。
【IPC分類】C09J187/00, C09J11/08, C08G81/02, C09J11/06
【公開號】CN105331327
【申請?zhí)枴緾N201510886896
【發(fā)明人】方群, 于紅衛(wèi), 劉志坤, 羅從軍
【申請人】浙江農(nóng)林大學
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年12月7日