專利名稱：淀粉膠粘劑、其制備方法及應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及造紙領域，尤其涉及一種造紙用的淀粉膠粘劑、其制備方法及應用。
背景技術：
目前，以石油產品為原料的石油類膠粘劑被廣泛用于造紙過程中的內部施膠及表面施膠。但是，為了降低生產成本及保護環境，業界同時掀起了開發淀粉膠粘劑的熱潮。現有的淀粉膠粘劑的制備方法都是將淀粉漿液通過變性處理，然后過濾濃縮或甩干，進而干燥得到變性淀粉，使用過程中再加水進行糊化。淀粉漿液的過濾濃縮、甩干及干燥過程，需要相應的設備投資及運行設備的能耗，因此該變性淀粉具有較高的制備成本，并且濃縮或甩干工藝會產生較多濾液，這些濾液不能回收利用，從而造成環境的污染。再者，采用該制備方法所得的淀粉膠粘劑的穩定性不夠高，固含量20%以上的淀粉膠粘劑在室溫下放置后容易結練，流動性變差，從而增大了管道運輸困難及現場操作難度。
發明內容
有鑒于此，實有必要提供一種生產成本低且穩定性較高的淀粉膠粘劑、其制備方法及應用。一種淀粉膠粘劑，該淀粉膠粘劑具有網狀的結構，該淀粉膠粘劑是由淀粉通過氧化斷鏈而得鏈段且鏈段上具有羧基，然后該鏈段再在交聯劑作用下發生交聯反應，從而形成具有羧基的網狀的結構。一種淀粉膠粘劑的制備方法，包括步驟配制淀粉漿液；向淀粉漿液中加入氧化齊 ，在堿性條件下使淀 粉漿液中的淀粉氧化斷鏈生成淀粉鏈段且使淀粉鏈段含有羧基；向淀粉漿液中加入交聯劑，使淀粉鏈段產生交聯反應從而產生具有羧基的網狀結構。—種淀粉膠粘劑的應用，將上述淀粉膠粘劑以至少20%的質量取代膠乳配制施膠液，用于造紙過程中的內部施膠及表面施膠。上述淀粉膠粘劑由于具有網狀結構，所以不僅具有較小的粘度，而且具有較高的穩定性，因此不易結凍，流動性好，便于輸送及運輸，該淀粉膠粘劑的制備方法不需要過濾及濃縮過程，從而具有較低的生產成本。而且以此淀粉膠粘劑可以部分取代膠乳，可以大大降低生產成本。
具體實施例方式本發明中的淀粉膠粘劑具有網狀的結構，其由淀粉通過氧化斷鏈而得較短的鏈段且鏈段上具有羧基，該較短的鏈段再在膠聯劑作用下發生交聯反應，從而形成具有羧基的網狀的結構。本發明中的淀粉膠粘劑具有由短鏈淀粉分子交聯而成的網狀結構，不僅具有較小的粘度，而且具有較高的穩定性，因此不易結凍，流動性好，便于輸送及運輸，而且在生產過程中不需要過濾濃縮得到干燥變性淀粉，從而具有較低的生產成本，同時也降低了對環境的污染。該淀粉膠粘劑的制備方法主要包括以下步驟(I)配制淀粉漿液，該淀粉漿液的質量濃度為30% 45%，優選質量濃度為40% 45%。(2)向該淀粉漿液中加入適量氧化劑，使淀粉漿液中的淀粉進行氧化反應，該氧化劑的選擇標準為可在堿性條件下使淀粉氧化斷鏈且斷鏈形成的鏈段上形成有羧基。如次氯酸物、過氧化物，其中，優選對淀粉進行氧化后，沒有有毒的副產物產生的環保型的氧化劑，如次氯酸鈉、過氧化氫。該氧化劑的用量以該淀粉漿液中淀粉絕干重量為參考，用量范圍為12 % 20 %，單位為毫升，例如，加入次氯酸鈉用量為15 %，S卩，對于100克淀粉絕干重量而言，有效氯為10%的次氯酸鈉溶液的用量為15ml。該氧化反應在常溫下反應1. 5 3小時，一般反應溫度為40°C左右，氧化過程在堿性環境中進行，反應過程中PH控制在8. 5 10，該堿性條件可用lmol/L的NaOH等堿液來控制。通過氧化過程，使淀粉分子鏈斷鏈，變短，堿性環境可以使生成的淀粉鏈段的上含有一定量的羧基，以增強最終產品的性能，即最后淀粉膠粘劑的強度。(3)向淀粉漿液中加入交聯劑，使氧化后的淀粉進行交聯反應。該交聯劑選自二醛類物質、三偏磷酸鹽類、環氧氯丙烷類物質，如乙二醛、戊二醛、環氧氯丙烷、三偏磷酸鈉等。該交聯劑的用量以該淀粉漿液中淀粉的絕干重量為參考，用量范圍為2% 5%，液體交聯劑單位為毫升，固體交聯劑單位為克，例如，加入乙二醛的用量為3%，S卩，對于100克淀粉絕干重量而言，乙二醛的用量為3毫升。下面以乙二醛為例給出了該交聯反應的反應式
權利要求
1.一種淀粉膠粘劑，其特征在于該淀粉膠粘劑具有網狀的結構，該淀粉膠粘劑是由淀粉通過氧化斷鏈而得鏈段且鏈段上具有羧基，然后該鏈段再在交聯劑作用下發生交聯反應，從而形成具有羧基的網狀的結構。
2.如權利要求1所述的淀粉膠粘劑，其特征在于該交聯劑選自二醛類物質、三偏磷酸鹽類或環氧氯丙烷類物質。
3.如權利要求2所述的淀粉膠粘劑，其特征在于該交聯劑為乙二醛、戊二醛、環氧氯丙烷、三偏磷酸鈉中的一種或它們的任意混合物。
4.一種淀粉膠粘劑的制備方法，包括步驟 配制淀粉漿液； 向淀粉漿液中加入氧化劑，在堿性條件下使淀粉漿液中的淀粉氧化斷鏈生成淀粉鏈段且使淀粉鏈段含有羧基； 向淀粉漿液中加入交聯劑，使淀粉鏈段產生交聯反應從而產生具有羧基的網狀結構。
5.如權利要求4所述的淀粉膠粘劑的制備方法，其特征在于所配制淀粉漿液的質量濃度為30% 45%。
6.如權利要求4所述的淀粉膠粘劑的制備方法，其特征在于該氧化劑為次氯酸物或過氧化物。
7.如權利要求6所述的淀粉膠粘劑的制備方法，其特征在于該氧化劑為次氯酸鈉或過氧化氫。
8.如權利要求6所述的淀粉膠粘劑的制備方法，其特征在于該氧化劑的用量為淀粉漿液中淀粉絕干重量的12% 20%。
9.如權利要求6所述的淀粉膠粘劑的制備方法，其特征在于該氧化劑為有效氯為10%的次氯酸鈉溶液。
10.如權利要求4所述的淀粉膠粘劑的制備方法，其特征在于該淀粉漿液的氧化在常溫條件下進行，且PH控制在8. 5 10。
11.如權利要求4所述的淀粉膠粘劑的制備方法，其特征在于該交聯劑選自二醛類物質、三偏磷酸鹽類或環氧氯丙烷類物質。
12.如權利要求11所述的淀粉膠粘劑的制備方法，其特征在于當選用交聯劑為乙二醛類、戊二醛類時，交聯反應過程在酸性環境中進行，當選用交聯劑為三偏磷酸鹽類，環氧氯丙烷類時，交聯反應過程在堿性環境下進行。
13.如權利要求12所述的淀粉膠粘劑的制備方法，當選用交聯劑為乙二醛、戊二醛時，交聯反應過程在PH控制在5 6. 5環境中進行。
14.如權利要求11所述的淀粉膠粘劑的制備方法，其特征在于該交聯劑為乙二醛、戊二醛、環氧氯丙烷、三偏磷酸鈉中的一種。
15.如權利要求11所述的淀粉膠粘劑的制備方法，其特征在于該交聯劑的用量為該淀粉衆液的淀粉絕干重量的2% 5%。
16.如權利要求11所述的淀粉膠粘劑的制備方法，其特征在于該交聯劑為乙二醛，交聯的反應式為
17.如權利要求4所述的淀粉膠粘劑的制備方法，其特征在于該淀粉漿液在交聯時還加入若干催化劑，該催化劑選自氯化鎂、硫酸鎂中任意一種或二者的混合物。
18.如權利要求17所述的淀粉膠粘劑的制備方法，其特征在于該催化劑的用量為該 淀粉漿液的淀粉絕干重量的0. 18% 0. 20%。
19.如權利要求4所述的淀粉膠粘劑的制備方法，其特征在于該淀粉漿液在交聯時還 加入若干塑化劑，該塑化劑選自乙二醇、丙三醇、丙二醇、丁二醇中任意一種或它們的任意 混合物。
20.如權利要求19所述的淀粉膠粘劑的制備方法，其特征在于該塑化劑的用量為該 淀粉漿液的淀粉絕干重量的2% 3. 5%。
21.一種如權利要求1所述的淀粉膠粘劑的應用，其特征在于用該淀粉膠粘劑以至少 20 %的質量取代膠乳配制施膠液，用于造紙過程中的內部施膠及表面施膠。
全文摘要
一種淀粉膠粘劑，該淀粉膠粘劑具有網狀的結構，該淀粉膠粘劑是由淀粉通過氧化斷鏈而得鏈段且鏈段上具有羧基，然后該鏈段再在交聯劑作用下發生交聯反應，從而形成具有羧基的網狀的結構。該淀粉膠粘劑的制備方法包括步驟配制淀粉漿液；向淀粉漿液中加入氧化劑，在堿性條件下使淀粉漿液中的淀粉氧化斷鏈生成淀粉鏈段且使淀粉鏈段含有羧基；向淀粉漿液中加入交聯劑，使淀粉鏈段產生交聯反應從而產生具有羧基的網狀結構。該淀粉膠粘劑不僅具有較小的粘度，而且具有較高的穩定性，不易結凍，流動性好，便于輸送及運輸，該淀粉膠粘劑的制備方法不需要過濾及濃縮過程，從而具有較低的生產成本。另外本發明還公開了該淀粉膠粘劑的一種應用。
文檔編號D21H21/16GK103059770SQ2011103239
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月21日 優先權日2011年10月21日
發明者王仁榮, 張明, 陳劍, 王威, 郝妮, 劉翔飛 申請人:金東紙業(江蘇)股份有限公司