專利名稱：一種高流動性和強疏水性淀粉及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種采用干法制備高流動性和強疏水性淀粉的方法，更特別地說， 是指一種在高速攪拌的條件下，制備有兩層或兩層以上包覆層的，且具有高流動 性和強疏水性淀粉的方法。
技術背景目前我國的改性淀粉生產方法可以分為三種有機溶劑法、水溶劑法和干法。 其中有機溶劑法和水溶劑法也可以總稱為濕法，其優點是反應條件溫和，改性劑 與淀粉能夠充分混合均勻，生產工藝容易控制，反應轉化率高。伹是其生產也存 在明顯的缺陷，如反應時間長，生產流程長，生產用水量大，三廢問題突出，后 處理時會有大量的未反應的試劑與淀粉流失，收得率低，并造成嚴重的廢水污染 問題，處理后的淀粉需要進行干燥，成本高，因而有逐漸被干法取代的趨勢。干 法改性是將改性試劑噴灑到干淀粉上，在一定溫度條件下攪拌并反應一段時間， 即得改性淀粉。干法制備改性淀粉的優點很突出反應時間短，工藝簡單，生產 流程短，收得率高，基本無三廢，無環境污染問題，成本低。目前，疏水性淀粉作為潤滑劑和防粘劑在造紙工業、紡織行業、涂料工業、 生物降解塑料、油墨等領域有著廣泛的應用前景，但在實際生產中還存在如何降 低成本、環境友好地制備疏水性淀粉等問題。本發明利用大部分企業所現有的生 產設備及生產工藝，提出了一種干法工藝來制備高流動性和強疏水性的淀粉，并 且可以實現工業化大規模生產。制備得到的改性淀粉流動如水，并且在水面上飄 浮不沉，具有優良的流動性以及良好的疏水性。 發明 內 容本發明的目的之一是提供一種采用干法方式制得具有兩層或兩層以上包覆層 的高流動性和疏水性淀粉(改性后淀粉顆粒)。該高流動性和疏水性淀粉可作為潤 滑劑和防粘劑可用于造紙工業、紡織行業、涂料工業、生物降解塑料、油墨。本發明的另一 目的是提出一種采用干法方式制備高流動性和疏水性淀粉的方 法，該方法采用高速攪拌設備對干燥后淀粉進行干法改性處理，在干燥后淀粉顆粒表面包覆一層疏水性薄膜(第一包覆層)，從而獲得疏水性淀粉；然后在疏水性 淀粉顆粒表面包覆一層流動性改善劑(第二包覆層)，使得疏水性淀粉具有良好的 流動性，從而獲得具有良好流動性和疏水性的淀粉顆粒(改性后淀粉顆粒)。本發明的第一種高流動性和強疏水性淀粉，是在干燥后的淀粉l表面順次包 覆有第一包覆層2、第二包覆層3，參見圖1A所示。本發明的第二種髙流動性和強疏水性淀粉，是在干燥后的淀粉1表面順次包 覆有第一包覆層2、第二包覆層3、第三包覆層4、第四包覆層5，參見圖2所示。本發明的第三種單層包覆的具有一般流動性的疏水淀粉，是在干燥后的淀粉1 表面單層包覆有第一包覆層2，參見圖1B所示。本發明的第四種單層包覆的具有髙流動性親水淀粉，是在干燥后的淀粉1表 面單層包覆有第二包覆層3，參見圖1C所示。本發明釆用干法制備高流動性和疏水性淀粉的方法，其有如下制備步驟 第一步制干燥淀粉將原始淀粉進行干燥處理獲得干燥淀粉，干燥溫度為S0 20(TC,干燥時間 為1 4h;所述原始淀粉是粒徑10 100//附的玉米淀粉、小麥淀粉、土豆淀粉、木薯 淀粉或者馬鈴薯淀粉；第二步制改性包覆層將第一步制得的干燥淀粉放置于攪拌設備內；(A) 在攪拌轉速600 2000Wmin的條件下加入疏水改性劑后，并在改性 溫度90 120°C ，攪拌狀態下改性30 120min使得干燥淀粉表面包覆疏水改性 層，即第一包覆層l;(B) 在攪拌轉速1000 2800Wmin的條件下加入流動性改善劑后，并在改 性溫度90~120°C,攪拌狀態下改性10 60min使得包覆有疏水改性層淀粉的 表面再包覆流動改性層，即第二包覆層2;(C) 在攪拌轉速600 2000Wmin的條件下加入疏水改性劑后，并在攪拌 狀態下改性30~ 120min使得干燥淀粉表面包覆疏水改性層，即第三包覆層3;(D)在攪拌轉速1000 2800Wmin的條件下加入流動性改善劑后，并在攪 拌狀態下改性10 60 min使得包覆有疏水改性層淀粉的表面再包覆流動改性層， 即第四包覆層4;所述千燥淀粉在攪拌設備中的用量為攪拌設備腔體容積的1/2 4/5;所述疏水改性劑可以是鋁酸酯偶聯劑、硅垸偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、硬脂酸 中的一種或兩種復合使用；兩種疏水改性劑復合使用的重量份配比為2:1 1:2;所述流動性改善劑為疏水性10 100"m的二氧化硅、疏水性10 100/^的 二氧化硅或親水性10~ 100"m的氧化鋁；所述100重量份的干燥淀粉中添加有0.2 2重量份的所述疏水改性劑；所述100重量份的干燥淀粉中添加有0.1 1重量份的所述流動性改善劑。本發明采用干法制備高流動性和疏水性淀粉的優點在于(1) 采用該方法制備高流動性和疏水性淀粉，反應時間短，工藝簡單，生產 流程短，改性后的淀粉收得率高，基本無三廢，無環境污染問題，成本低。(2) 采用該方法對淀粉進行改性處理，流動性改善劑和疏水改性劑的填加順 序可以根據實際的生產需要進行調節，并可以一次或多次添加，從而達到流動性 改善劑和疏水改性劑相互促進的作用。(3) 采用該方法對淀粉進行改性處理，可以在現有的生產設備上實現，并且 可以實現工業化大規模生產。(4) 采用該方法對淀粉進行改性處理，所用的疏水改性劑和流動性改善劑填 加用量少，并且均可以在市場上方便地購買得到。(5) 采用該方法可以對多種淀粉進行改性處理，可以是玉米淀粉、小麥淀粉、 土豆淀粉、木薯淀粉或者馬鈴薯淀粉。(6) 根據實際生產需要及生產成本方面的考慮，采用該方法可以很方便地進 行工藝調整，不僅可以制備高流動性和強疏水性的淀粉，也可以制備高流動性的 親7jc性淀粉，也可以制備具有一般流動性的疏水性淀粉。(7) 釆用該方法制備得到的改性淀粉流動如水，并且在水面上飄浮不沉，具有優良的流動性以及良好的疏水性。
圖1A是采用本發明制備方法制得雙層包覆層的淀粉結構剖面視圖。 圖1B、圖1C分別是采用本發明制備方法制得單層包覆的淀粉結構剖面視圖。 圖2是采用本發明制備方法制得多層包覆層的淀粉結構剖面視圖。 圖2A是采用本發明制備方法制得多層包覆層的另一淀粉結構剖面視圖。 圖3是經本發明第一步驟制得的干燥玉米淀粉的掃描電鏡照片。 圖4是釆用本發明制備方法制得的具有高疏水性和高流動性玉米淀粉的掃描 電鏡照片。
具體實施方式
下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。本發明的第一種高流動性和強疏水性淀粉，是在干燥后的淀粉1表面順次包 覆有第一包覆層2、第二包覆層3，參見圖1A所示。本發明的第二種高流動性和強疏水性淀粉，是在干燥后的淀粉1表面順次包 覆有第一包覆層2、第二包覆層3、第三包覆層4、第四包覆層5，參見圖2所示。本發明的第三種單層包覆的具有一般流動性的疏水淀粉,是在干燥后的淀粉l 表面單層包覆有第一包覆層2，參見圖1B所示。本發明的第四種單層包覆的具有高流動性親水淀粉，是在干燥后的淀粉1表 面單層包覆有第二包覆層3，參見圖1C所示。在本發明中，第一包覆層2、第三包覆層4為疏水改性層，該疏水改性層材 料是鋁酸酯偶聯劑、硅垸偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、硬脂酸中的一種或兩種復合使 用，兩種疏水改性劑復合使用的重量份配比為2:1 1:2。在本發明中，第二包覆層3、第四包覆層5為流動改性層，該流動改性層材 料為疏水性10 100"m的二氧化硅、疏水性2 100/^的二氧化硅或親水性 10 100ww的氧化鋁。本發明的一種釆用干法制備高流動性和疏水性淀粉的方法，包括下列步驟第一步制干燥淀粉將原始淀粉進行干燥處理獲得干燥淀粉，干燥溫度為S0 20(TC，干燥時間 為l~4h;所述原始淀粉是粒徑10 100//加的玉米淀粉、小麥淀粉、土豆淀粉、木薯淀粉或者馬鈴薯淀粉；第二步制改性包覆層將第一步制得的干燥淀粉放置于攪拌設備內；(A) 在攪拌轉速600 2000Wmin的條件下加入疏水改性劑后，并在改性 溫度90~ 12CTC ，攪拌狀態下改性30~ 120min使得干燥淀粉表面包覆疏水改性 層，即第一包覆層l;(B) 在攪拌轉速1000 2800Wmin的條件下加入流動性改善劑后，并在改 性溫度90 12CTC，攪拌狀態下改性10 60min使得包覆有疏水改性層淀粉的 表面再包覆流動改性層，即第二包覆層2;所述干燥淀粉在攪拌設備中的用量為攪 拌設備腔體容積的1/2 4/5;所述疏水改性劑可以是鋁酸酯偶聯劑、硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、氟表面 活性劑、硬脂酸中的一種或兩種復合使用；兩種疏水改性劑復合使用的重量份配 比為2:1 1:2;所述流動性改善劑為疏水性10 100"m的二氧化硅、疏水性2~ 100//m的二氧化硅或親水性10~ 100"m的氧化鋁；所述100重量份的干燥淀粉中添加有0.2 2重量份的所述疏水改性劑； 所述100重量份的干燥淀粉中添加有0.1 1重量份的所述流動性改善劑； 所述攪拌設備可以是目前工業上常用的高攪機、槳葉混合機、介質磨、球磨機、振動磨、或者是轉筒式粉體表面改性機。在本發明中，可以重復第二步驟中的(A)、 (B)步，使得在干燥淀粉的表面復合包覆有多層結構(參見圖2所示)的疏水改性層(第一包覆層2、第三包覆層3)、流動改性層(第二包覆層4、第四包覆層5)，其具體步驟有 第一步制干燥淀粉將原始淀粉進行干燥處理獲得干燥淀粉，干燥溫度為80~200°C，干燥時間 為卜4h;所述原始淀粉是粒徑10 100//m的玉米淀粉、小麥淀粉、土豆淀粉、木薯淀粉或者馬鈴薯淀粉；第二步制改性包覆層將第一步制得的干燥淀粉放置于攪拌設備內；(A) 在攪拌轉速600 2000Wmin的條件下加入疏水改性劑后，并在改性 溫度90 120°C ，攪拌狀態下改性30 120min使得干燥淀粉表面包覆疏水改性 層，即第一包覆層l;(B) 在攪拌轉速1000 2800r/min的條件下加入流動性改善劑后，并在改 性溫度90 120°C，攪拌狀態下改性10 60min使得包覆有疏水改性層淀粉的 表面再包覆流動改性層，即第二包覆層2;(C) 在攪拌轉速600 2000Wmin的條件下加入疏水改性劑后，并在攪拌 狀態下改性30 120min使得干燥淀粉表面包覆疏水改性層，即第三包覆層3;(D) 在攪拌繊1000 2800Wmin的條件下加入流動性改善劑后，并在攪拌 狀態下改性10 60min使得包覆有^7jC改性層淀粉的表面再包覆流動改性層，即第 四包覆層4;所述干燥淀粉在攪拌設備中的用量為攪拌設備腔體容積的1/2 4/5;所述疏水改性劑可以是鋁酸酯偶聯劑、硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、硬脂酸 中的一種或兩種復合使用；兩種疏水改性劑復合使用的重量份配比為2:1 1:2;所述流動性改善劑為疏水性10~100"m的二氧化硅、疏水性10 100//m的 二氧化硅或親水性10 100"m的氧化鋁；所述100重量份的干燥淀粉中添加有0.2~2重量份的所述疏水改性劑；所述100重量份的干燥淀粉中添加有0.1 ~ 1重量份的所述流動性改善劑；所述攪拌設備可以是目前工業上常用的高攪機、槳葉混合機、介質磨、球磨 機、振動磨、或者是轉筒式粉體表面改性機。在本發明公開的制得方法中，可以制得單層包覆的具有一般流動性的疏水淀 粉(參見圖1B所示)，其步驟如下第一步制干燥淀粉將原始淀粉進行干燥處理獲得干燥淀粉，干燥溫度為80~200°C,干燥時間 為1 4h;所述原始淀粉是粒徑10 100//附的玉米淀粉、小麥淀粉、土豆淀粉、木薯 淀粉或者馬鈴薯淀粉；第二步制改性包覆層將第一步制得的干燥淀粉放置于攪拌設備內；在攪拌轉速600 2000Wmin的條件下加入疏水改性劑后，并在改性溫度 90 120°C，攪拌狀態下改性30 120min使得干燥淀粉表面包覆疏水改性層， 即制得具有一般流動性的疏水淀粉。在本發明公開的制得方法中，可以制得單層包覆的具有高流動性親水淀粉(參 見圖1C所示)，其步驟如下第一步制干燥淀粉將原始淀粉進行干燥處理獲得干燥淀粉，干燥溫度為80 20(TC，干燥時間 為1 4h;所述原始淀粉是粒徑10 100//m的玉米淀粉、小麥淀粉、土豆淀粉、木薯 淀粉或者馬鈴薯淀粉；第二步制改性包覆層 將第一步制得的干燥淀粉放置于攪拌設備內；在攪拌轉速1000 2800Wmin的條件下加入流動性改善劑后，并在改性溫 度90 120。C,攪拌狀態下改性10 60min使得干燥淀粉表面包覆流動改性層， 即制得具有高流動性親水淀粉。在上述制備方法中，在對干燥淀粉進行疏水化改性和/或流動性改善過程中， 干燥淀粉在高速攪拌設備內的溫度為90 120°C，是通過高速攪拌設備的油浴加 熱和摩擦生熱的方式達到的，并且疏水改性劑和流動性改善劑是在淀粉攪拌的同 時添加的。采用上述制備方法制得的改性后淀粉可作為潤滑劑和防粘劑可用于造紙工 業、紡織行業、涂料工業、生物降解塑料、油墨。 實施例 1 : 制高流動性和強疏水性玉米淀粉第一步制干燥玉米淀粉取粒徑80 100//附的玉米淀粉進行干燥處理，獲得干燥玉米淀粉；干燥溫 度為12CTC,干燥時間為4h;第二步制改性后的淀粉將干燥后的玉米淀粉1.5 A:g放置于高攪機內，所占高攪機腔體容積的2/3;(A) 在攪拌轉速1500Wmin的條件下加入3.75g疏水改性劑，并在改性溫 度為120°C，持續攪拌下改性時間30min后制得第一包覆層2;疏水改性劑為鈦酸酯偶聯劑NDZ-105和硅烷偶聯劑A-151進行復配，鈦酸 酯偶聯劑NDZ-105:硅垸偶聯劑A-151 =2:1;(B) 在攪拌轉速2000Wmin的條件下加入1.5g疏水性16"附的二氧化硅 R972后，并在改性溫度為12CTC,持續攪拌下改性時間15min后制得第二包覆 層3;(C) 在攪拌轉速1500Wmin的條件下加入3.75g疏水改性齊lJ，并在改性溫 度為12CTC，持續攪拌下改性時間30min后制得第三包覆層4;疏水改性劑為鈦酸酯偶聯劑NDZ-105和硅烷偶聯劑A-151進行復配，鈦酸 酯偶聯劑NDZ- 105:硅烷偶聯劑A-151 = 2:1;(D) 在攪拌轉速2000Wmin的條件下加入1.5g疏水性16"m的二氧化硅 R972后，并在改性溫度為12CTC,持續攪拌下改性時間5min后制得第四包覆層5。 即最后獲得M高流動性和強疏水性的玉米淀粉，其剖面結構視圖如2所示)。圖3所示為干燥后的玉米淀粉掃描電鏡照片，圖4所示為高疏水性和高流動 性玉米淀粉掃描電鏡照片。從電鏡照片中可以看到，干燥后的玉米淀粉還有很多 團聚顆粒體存在，而改性后的玉米淀粉顆粒幾乎是呈現單個淀粉顆粒分散，沒有 出現淀粉顆粒團聚體，根據GB 11986—1989測得干燥后的玉米淀粉休止角為 35° ，而改性后的玉米淀粉休止角為23° ,表明改性后的玉米淀粉顆粒具有良好 的分散性，其流動性也增強。稱取按照實施例1制備方法制得的10g改性后的玉米淀粉加入到盛有 150m丄蒸餾水的燒杯中，攪拌，靜置2//，得到改性試樣。稱取按照實施例1的第一步驟制得的干燥后玉米淀粉10g加入到盛有 150mZ蒸餾水的燒杯中，攪拌，靜置2/ ,得到參考試樣。通過改性試樣與參考試樣的對比，改性試樣全部漂浮在水面上，而未改性的 參考試樣全部沉在水底，表明改性試樣具有很強的疏水性，測得改性試樣的活化 指數為98%，而未改性的參考試樣活化指數為0%。在本發明中，活化指數測試采用了如下方式稱取10g改性后的玉米淀粉加 入到盛有150mZ蒸餾水的燒杯中，攪拌，靜置2A。將沉降于燒杯底部的樣品過 濾，抽干，干燥，稱重。用原樣品的質量減去沉降于燒杯底部的樣品質量，即可 得到飄浮部分的質量。漂浮部分的質量除以原樣品的質量即可得到改性后玉米淀 粉的活化指數。采用與實施例1相同的制備方法，但疏水改性劑選取為硬脂酸，則制得的改 性后玉米淀粉的休止角為27° ，活化指數為83%。采用與實施例l相同的制備方法，但省略掉第二步驟中(C)、 (D)步，則制 得的改性后玉米淀粉結構剖面如圖1A所示，該改性后玉米淀粉的休止角為25。， 活化指數為93%。實施例2 : 高流動性親水性玉米淀粉 第一步制干燥玉米淀粉取粒徑60//w以下的玉米淀粉進行干燥處理，獲得干燥玉米淀粉；干燥溫度 為8CTC，干燥時間為3.5A;第二步制單層包覆的具有髙流動性親水淀粉將干燥后的玉米淀粉1.5Kg放置于高攪機內，所占高攪機腔體容積的2/3;在攪拌轉速2800Wmin的條件下加入15g親水性13"m氧化鋁顆粒A1203C (degussa.)，并在改性溫度為9CTC，持續攪拌下改性時間30min后制得第二包 覆層3;即制得單層包覆的具有高流動性親水淀粉(剖面結構如圖1C所示)。所獲得的具有高流動性和親水性的玉米淀粉，測得其休止角為26° ，活化指 數為0%。釆用與實施例2相同的制備方法制不同淀粉，如土豆淀粉、木薯淀粉或者馬 鈴薯淀粉的改性，則改性后的上述淀粉的休止角為25 27° ,活化指數為0%。 實施例3 : 強疏水性玉米淀粉第一步制干燥淀粉取粒徑30 60/zm的玉米淀粉進行干燥處理，獲得干燥玉米淀粉；干燥溫度 為100。C，干燥時間為2.5/7;第二步制改性后淀粉將第一步干燥后的玉米淀粉1.5尺g放置于高攪機內，所占高攪機腔體容積的 2/3;(A) 在攪拌轉速2000Wmin的條件下加入7.5g的鋁酸酯偶聯劑 DL-2411-A，并在改性溫度為IO(TC，持續攪拌下改性時間60min后制得第一 包覆層2;(B) 在攪拌轉速2500Wmin的條件下加入1.5g的10/^的二氧化硅后， 并在改性溫度為90。C,持續攪拌下改性時間15min后制得第二包覆層3;(C) 在攪拌轉速1500Wmin的條件下加入7.5g的鋁酸酯偶聯劑 DL-2411-A，并在改性溫度為120°C，持續攪拌下改性時間30min后制得第三 包覆層4;制得的具有強疏水性的玉米淀粉結構如圖2A所示。所獲得的具有強疏水性玉米淀粉，測得其休止角為43° ，流動性較原始玉米 淀粉有所變差，但活化指數為100%,為完全疏水性玉米淀粉。 實施例 4 : 高流動性親水性小麥淀粉第一步制干燥小麥淀粉取粒徑10 50//m的小麥淀粉進行干燥處理，獲得干燥小麥淀粉；干燥溫度 為11CTC,干燥時間為2/ ; 第二步制改性后淀粉將干燥后的小麥淀粉2Kg放置于高攪機內，所占髙攪機腔體容積的3/4;在攪拌轉速1800Wmin的條件下加入10g親水性13"m的氧化鋁顆粒 A1203C (degussa.)，并在改性溫度為110°C，持續攪拌下改性時間為15min， 最后獲得具有高流動性的親水性小麥淀粉。所獲得的具有高流動性和親水性的小麥淀粉，測得其休止角為28° ，原始小 麥淀粉的休止角為36。，表明改性后的小麥淀粉流動性得到了很大的提高，改性 后的小麥淀粉活化指數與未改性的均相同，活化指數為0%，表明改性后的小麥淀 粉為親水性的小麥淀粉。
權利要求
1、一種高流動性和強疏水性淀粉，其特征在于是在干燥后的淀粉(1)表面順次包覆有第一包覆層(2)、第二包覆層(3)；所述第一包覆層(2)為疏水改性層，該疏水改性層材料是鋁酸酯偶聯劑、硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、硬脂酸中的一種或兩種復合使用，兩種疏水改性劑復合使用的重量份配比為2∶1～1∶2；所述第二包覆層(3)為流動改性層，該流動改性層材料為疏水性10～100nm的二氧化硅、疏水性2～100μm的二氧化硅或親水性10～100nm的氧化鋁。
2、 根據權利要求1所述的高流動性和強疏水性淀粉，其特征在于是在干燥后的淀 粉(1)表面順次包覆有第一包覆層(2)、第二包覆層(3)、第三包覆層(4)、 第四包覆層(5);所述第一包覆層(2)、第三包覆層(4)為疏水改性層，該疏水改性層材料是鋁 酸酯偶聯劑、硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、硬脂酸中的一種或兩種復合使用，兩種疏 水改性劑復合使用的重量份配比為2:1 1:2;所述第二包覆層(3)、第四包覆層(5)為流動改性層，該流動改性層材料為疏 水性10 100 "m的二氧化硅、疏水性2 100 //w的二氧化硅或親水性10 100 wn 的氧化鋁。
3、 一種制備如權利要求1所述的高流動性和強疏水性淀粉的方法，其特征在于有如 下步驟第一步制干燥淀粉將原始淀粉進行干燥處理獲得干燥淀粉(1)，干燥溫度為S0 20(TC，干燥時 間為1 4h;第二步制改性包覆層將第一步制得的干燥淀粉放置于攪拌設備內；(A) 在攪拌轉速600 2000Wmin的條件下加入疏水改性劑后，并在改性溫 度90 120°C ，攪拌狀態下改性30 120min使得干燥淀粉表面包覆疏水改性層， 即第一包覆層(2);(B) 在攪拌轉速1000 2800Wmin的條件下加入流動性改善劑后，并在改性 溫度90~ 120°C ，攪拌狀態下改性10 60min使得包覆有疏水改性層淀粉的表面再 包覆流動改性層，即第二包覆層(3);所述干燥淀粉在攪拌設備中的用量為攪拌設 備腔體容積的1/2~4/5;所述疏水改性劑可以是鋁酸酯偶聯劑、硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、硬脂酸中的 一種或兩種復合使用；兩種疏水改性劑復合使用的重量份配比為2:1 1:2;所述流動性改善劑為疏水性10 100"附的二氧化硅、疏水性2 100/i附的二 氧化硅或親水性10 100"w的氧化鋁；所述100重量份的干燥淀粉中添加有0.2 2重量份的所述疏水改性劑；所述100重量份的干燥淀粉中添加有0.1 1重量份的所述流動性改善劑。
4、 一種制備如權利要求2所述的高流動性和強疏水性淀粉的方法，其特征在于有如 下步驟第一步制干燥淀粉將原始淀粉進行干燥處理獲得干燥淀粉(1)，干燥溫度為80 200°C，干燥時 間為l~4h;第二步制改性包覆層將第一步制得的千燥淀粉放置于攪拌設備內；(A) 在攪拌轉速600 2000Wmin的條件下加入疏水改性劑后，并在改性溫 度90 120°C ，攪拌狀態下改性30 120min使得干燥淀粉表面包覆疏水改性層， 即第一包覆層(2);(B) 在攪拌轉速1000 2800Wmin的條件下加入流動性改善劑后，并在改性 溫度90 120°C ，攪拌狀態下改性10 60 min使得包覆有疏水改性層淀粉的表面再 包覆流動改性層，即第二包覆層(3);(C) 在攪拌轉速600 2000Wmin的條件下加入疏水改性劑后，并在攪拌狀 態下改性30 120min使得干燥淀粉表面包覆疏水改性層，即第三包覆層(4);(D) 在攪拌轉速1000 2800Wmin的條件下加入流動性改善劑后，并在攪拌 狀態下改性10 60min使得包覆有疏水改性層淀粉的表面再包覆流動改性層，即第 四包覆層(5);所述干燥淀粉在攪拌設備中的用量為攪拌設備腔體容積的1/2~4/5;所述疏水改性劑可以是鋁酸酯偶聯劑、硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、硬脂酸中的 一種或兩種復合使用；兩種疏水改性劑復合使用的重量份配比為2:1 1:2;所述流動性改善劑為疏水性10~100"w的二氧化硅、疏水性10 100//m的二 氧化硅或親水性10~ 100"m的氧化鋁；所述100重量份的干燥淀粉中添加有0.2 2重量份的所述疏水改性劑；所述IOO重量份的干燥淀粉中添加有0.1 1重量份的所述流動性改善劑。
5、 根據權利要求3或4所述的制備高流動性和強疏水性淀粉的方法，其特征在于 在第二步驟中對干燥后淀粉進行疏水化改性和流動性改善過程中，干燥淀粉在高 速攪拌設備內的溫度為90 120°C，是通過高速攪拌設備的油浴加熱和摩擦生熱 的方式達到的，并且疏水改性劑和流動性改善劑是在淀粉攪拌的同時添加。
6、 根據權利要求3或4所述的制備高流動性和強疏水性淀粉的方法，其特征在于所述攪拌設備可以是目前工業上常用的高攪機、槳葉混合機、介質磨、球磨機、 振動磨、或者是轉筒式粉體表面改性機。
7、 根據權利要求3或4所述的制備高流動性和強疏水性淀粉的方法，其特征在于 所述原始淀粉是粒徑10 100/^的玉米淀粉、小麥淀粉、土豆淀粉、木薯淀粉 或者馬鈴薯淀粉。
8、 根據權利要求3或4所述的制備高流動性和強疏水性淀粉的方法，其特征在于 能夠制備得到高流動性和強疏水性的淀粉、或者制備得到高流動性的親水性淀粉、 或者制備得到具有一般流動性的強疏水性淀粉。
9、 根據權利要求1所述的髙流動性和強疏水性淀粉，其特征在于該改性后淀粉能 夠作為潤滑劑和防粘劑用于造紙工業、紡織行業、涂料工業、生物降解塑料、或 者油墨。
全文摘要
本發明公開了一種高流動性和強疏水性淀粉及其制備方法，該方法采用工業上常用的高速攪拌設備對淀粉進行干法改性處理，在淀粉顆粒表面包覆一層疏水性薄膜，從而獲得疏水性淀粉；同時在疏水性淀粉顆粒表面包覆一層流動性改善劑，使疏水性的淀粉具有良好的流動性，從而獲得具有良好流動性和疏水性的淀粉顆粒。該工藝過程簡單可行，穩定可靠，成本低，具有通用性，能夠在現有的生產工藝及設備條件下進行生產，可以實現工業化大規模生產。采用該方法制備得到的改性淀粉流動如水，并且在水面上飄浮不沉，具有優良的流動性以及良好的疏水性。
文檔編號C08J7/04GK101230151SQ20071030469
公開日2008年7月30日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者李金芝, 沈志剛, 蔡楚江, 邢玉山, 麻樹林 申請人:北京航空航天大學