本發明屬于接枝淀粉生產工藝改進技術領域,特別是涉及一種利用干法生產接枝淀粉的工藝。
背景技術:
接枝淀粉是一類新型的高分子材料,以親水性、半剛性的淀粉大分子為骨架,利用物理化學方法引發產生自由基,與烯類單體共聚反應,通過引入不同的官能團和調節親水、親油鏈段結構的比例,使其既具有多糖化合物、分子間作用力和反應性,又有合成高分子的機械與生物作用的穩定性和線性法結構的展開能力。接枝淀粉主要用于紡織、造紙、油田化學品、降解地膜、高分子絮凝劑、吸水材料、塑料等方面,例如漿料、穩定劑、降解膜基礎材料、絮凝劑、干燥劑、降解塑料等。目前接枝淀粉的生產方法有物理法和化學法。物理法:使用高能射線例如γ射線輻照產生自由基,然后再進行與單體的接枝共聚。化學法:使用引發劑引發淀粉自由基的生成,然后與單體接枝共聚。
本發明主要是改進接枝淀粉的生產工藝,特別是干法制備生產工藝。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種利用干法生產接枝淀粉的工藝,該工藝具有工藝簡單、成本較低、方法新穎的特點。
為實現上述目的,本發明所采用的技術方案是:一種利用干法生產接枝淀粉的工藝,其特征在于包括下列步驟:
1)取原淀粉或淀粉衍生物,加入原淀粉或淀粉衍生物質量25%的水調濕(即按原淀粉或淀粉衍生物:水的配比為4g:1g),置入膨化機中分級膨化;
2)膨化完成后,放入粉碎機中粉碎(至顆粒為100目),得到粉碎后的淀粉;
3)粉碎后的淀粉,經電子束或鈷60輻照,輻照劑量為5kgy-80kgy;
4)按原淀粉或淀粉衍生物:聚合物單體的配比=1g:1g,將聚合物單體經電子束或鈷60輻照,輻照劑量為5kgy-80kgy,完成以后,得到輻照聚合物單體;輻照聚合物單體與輻照淀粉混合均勻,得到混合物;
5)將混合均勻的混合物進行微波輻照,輻照時間5min;
6)風冷冷卻,第二次微波輻照,輻照時間3min;
7)風冷冷卻,第三次微波輻照,輻照時間3min;
8)取出粉碎,得到接枝淀粉(收集打包)。
步驟1)所述的原淀粉為玉米淀粉、小麥淀粉、高粱淀粉、大米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、葛根淀粉、甘薯淀粉等中的任意一種。
步驟1)所述的原淀粉或淀粉衍生物的粘度46mp·s,含水率為10~15wt%。
步驟1)所述的膨化機出口溫度分三級,分別為120℃、150℃、180℃。
步驟4)所述的聚合物單體為丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸酯等中的任意一種。
步驟5)所述的混合物通過微波輻射,微波功率800w,頻率為2.45ghz。
步驟6)所述的第二次微波輻照為:風冷冷卻1h,第二次微波輻射3min,微波功率800w,頻率為2.45ghz。
步驟7)所述的第三次微波輻照為:風冷冷卻1h,第二次微波輻射3min,微波功率800w,頻率為2.45ghz。
本發明的接枝淀粉的生產工藝在紡織、造紙、油田化學品、降解地膜、高分子絮凝劑、吸水材料、塑料等方面的實際應用中具有較好的應用。
本發明的有益效果:
1)利用膨化法、微波法處理原淀粉,制備接枝淀粉。該方法具有工藝簡單、投資設備少、成本較低,最終制得接枝淀粉的接枝率高,易于生物降解,不會對環境造成二次污染。
2)本發明無有毒有害氣體揮發,有利于環境保護和操作人員健康,生產效率高,符合綠色生產的要求。
具體實施方式
下面結合具體實施例,進一步闡述本發明,應理解,這些實例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解,在閱讀了本發明講授的內容之后,本領域技術人員可以對本發明作工作改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
實施例1:
一種干法接枝淀粉生產工藝,包括下列步驟:
1)取8g的玉米淀粉(粘度46mp·s,含水率13.4wt%),加入2g的水調濕,置于膨化機中分級膨化;膨化機出口溫度分三級,分別為120℃、150℃、180℃;
2)將膨化后的玉米淀粉放入粉碎機中粉碎,粉碎3min,直至顆粒為100目;
3)將粉碎好的淀粉經電子束或鈷60輻照,輻照劑量為45kgy;
4)將等比例的丙烯酰胺單體(即8g丙烯酰胺單體)經電子束或鈷60輻照,輻照劑量為45kgy,完成以后與輻照淀粉混合均勻,得到混合物;
5)將混合均勻的混合物進行微波輻照,微波功率800w,頻率為2.45ghz,輻照時間5min;
6)風冷冷卻1h,第二次微波輻射3min,微波功率800w,頻率為2.45ghz;
7)風冷冷卻1h,第三次微波輻射3min,微波功率800w,頻率為2.45ghz;
8)取出粉碎,得到接枝淀粉(收集打包)。
本發明的干法接枝淀粉在紡織、造紙、油田化學品、降解地膜、高分子絮凝劑、吸水材料、塑料等方面的實際應用中具有較好的性能。通過接枝率,接枝效率測試,得出干法接枝淀粉的接枝率為83.6%。接枝效率為174%。
實施例2:
一種干法接枝淀粉生產工藝,包括下列步驟:
1)取8g的玉米淀粉(粘度46mp·s,含水率10wt%),加入2g的水調濕,置于膨化機中分級膨化;膨化機出口溫度分三級,分別為120℃、150℃、180℃;
2)將膨化后的玉米淀粉放入粉碎機中粉碎,粉碎3min,直至顆粒為100目;
3)將粉碎好的淀粉經電子束或鈷60輻照,輻照劑量為5kgy;
4)將等比例的丙烯酰胺單體(即8g丙烯酰胺單體)經電子束或鈷60輻照,輻照劑量為5kgy,完成以后與輻照淀粉混合均勻,得到混合物;
5)將混合均勻的混合物進行微波輻照,微波功率800w,頻率為2.45ghz,輻照時間5min;
6)風冷冷卻1h,第二次微波輻射3min,微波功率800w,頻率為2.45ghz;
7)風冷冷卻1h,第三次微波輻射3min,微波功率800w,頻率為2.45ghz;
8)取出粉碎,得到接枝淀粉(收集打包)。
通過接枝率,接枝效率測試,得出干法接枝淀粉的接枝率為78%。接枝效率為193%。
實施例3:
一種干法接枝淀粉生產工藝,包括下列步驟:
1)取8g的玉米淀粉(粘度46mp·s,含水率15wt%),加入2g的水調濕,置于膨化機中分級膨化;膨化機出口溫度分三級,分別為120℃、150℃、180℃;
2)將膨化后的玉米淀粉放入粉碎機中粉碎,粉碎3min,直至顆粒為100目;
3)將粉碎好的淀粉經電子束或鈷60輻照,輻照劑量為80kgy;
4)將等比例的丙烯酰胺單體(即8g丙烯酰胺單體)經電子束或鈷60輻照,輻照劑量為80kgy,完成以后與輻照淀粉混合均勻,得到混合物;
5)將混合均勻的混合物進行微波輻照,微波功率800w,頻率為2.45ghz,輻照時間5min;
6)風冷冷卻1h,第二次微波輻射3min,微波功率800w,頻率為2.45ghz;
7)風冷冷卻1h,第三次微波輻射3min,微波功率800w,頻率為2.45ghz;
8)取出粉碎,得到接枝淀粉(收集打包)。
通過接枝率,接枝效率測試,得出干法接枝淀粉的接枝率為91%。接枝效率為164%。
實施例4:
與實施例1基本相同,不同之處在于:用小麥淀粉替換玉米淀粉,用丙烯酸酯替換丙烯酰胺單體。通過接枝率,接枝效率測試,得出干法接枝淀粉的接枝率為83.6%。接枝效率為174%。
實施例5:
與實施例1基本相同,不同之處在于:用高粱淀粉替換玉米淀粉,用丙烯酸酯替換丙烯酰胺單體。通過接枝率,接枝效率測試,得出干法接枝淀粉的接枝率為83.6%。接枝效率為174%。
實施例6:
與實施例1基本相同,不同之處在于:用淀粉衍生物替換玉米淀粉。通過接枝率,接枝效率測試,得出干法接枝淀粉的接枝率為83.6%。接枝效率為174%。