一種制備低取代度醋酸酯淀粉漿料的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種淀粉酯衍生物的制備方法，尤其是一種制備低取代度醋酸酯淀粉漿料的方法。
【背景技術】
[0002]目前紡織工業中醋酸酯淀粉漿料通常是直接購買淀粉工廠生產的醋酸酯淀粉，加水配制成一定濃度的淀粉乳，加熱至糊化后，得到醋酸酯淀粉漿料，這種醋酸酯淀粉漿料根據需要上漿的紗線材質加入一定量的油脂與聚乙烯醇或丙烯酸類化合物就可以應用于上漿。
[0003]淀粉工廠在生產醋酸酯淀粉時一般采用如下方法:分別稱取玉米或木薯淀粉干基加水調成質量百分濃度40%的淀粉乳，置于反應罐中并在水浴條件下于50°C (低于玉米淀粉的糊化溫度64-72?以及木薯淀粉的糊化溫度59-70? )下保溫，保持攪拌，用3 %的NaOH溶液調pH至8.0-9.0，在一定的時間內將酸酐勻速滴完并預留20_30min以便充分反應，反應完成后用稀鹽酸中和至PH為6.5，中和完畢后，需要過濾或離心等方式進行固液分離，將得到的固體用蒸餾水洗兩次，然后在50°C下干燥，再經過粉碎后過100目篩，最終得到醋酸酯淀粉。
[0004]這種生產過程，生產步驟繁瑣，生產成本較高，能耗大，尤其是在醋酸酯淀粉的后處理過程中會排放較多的廢水，對環境有一定影響。而且醋酸酯淀粉是在低于原淀粉的糊化溫度下制備的，制備時淀粉呈顆粒狀態，會妨礙酯化劑擴散到淀粉顆粒內部，影響酯化劑的反應效率和醋酸酯淀粉的取代度。
【發明內容】
[0005]針對上述現有技術存在的問題，本發明所要解決的技術問題是提供一種生產步驟短、生產成本小、能耗低且排污少的制備低取代度醋酸酯淀粉漿料的方法。
[0006]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:一種制備低取代度醋酸酯淀粉漿料的方法，包括以下步驟:
[0007](a)在反應器中加入水和原淀粉(其化學結構和性質與存在于原料中時相同)，配制原淀粉質量百分濃度為10% -15%的淀粉乳，所述的原淀粉為玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉中的至少一種；
[0008](b)開啟加熱，控制反應器溫度比相應的原淀粉的糊化完全溫度高0_25°C，使淀粉乳發生糊化，得到糊化淀粉乳；
[0009](c)維持加熱溫度，在攪拌條件下，向糊化淀粉乳中緩慢加入相對于原淀粉質量5% -15%的醋酸酯化試劑；加入醋酸酯化試劑時，同時或交替緩慢加入無機堿性水溶液以便維持體系的PH值在7.0-8.5之間，所述的醋酸酯化試劑為醋酸酐或醋酸乙烯酯中的至少一種，加完上述試劑后，繼續加熱反應一段時間至反應結束；
[0010](d)反應結束后，用稀無機酸調節pH值到6.5-7.5之間，即得到低取代度醋酸酯淀粉漿料。
[0011]為了使得進一步提高反應效率高以及醋酸酯淀粉的取代度，本發明采用的進一步地技術方案為:一種制備低取代度醋酸酯淀粉漿料的方法，包括以下步驟:
[0012](a)在反應器中加入水和原淀粉(其化學結構和性質與存在于原料中時相同)，配制原淀粉質量百分濃度為12% -14%的淀粉乳，所述的原淀粉為玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉中的至少一種；
[0013](b)開啟加熱，控制反應器溫度比相應的原淀粉的糊化完全溫度高10-15?，使淀粉乳發生糊化，得到糊化淀粉乳；
[0014](c)維持加熱溫度，在攪拌條件下，向糊化淀粉乳中緩慢加入相對于原淀粉質量7% -10%的醋酸酯化試劑；加入醋酸酯化試劑時，同時或交替緩慢加入無機堿性水溶液以便維持體系的PH值在7.5-8.0之間，所述的醋酸酯化試劑為醋酸酐或醋酸乙烯酯中的至少一種，所述的無機堿性水溶液為氫氧化鈉水溶液、碳酸鈉水溶液或磷酸三鈉水溶液中的至少一種，加完上述試劑后，繼續加熱反應一段時間至反應結束；
[0015](d)反應結束后，將反應器降溫至室溫，用稀鹽酸或稀硫酸調節pH值到6.5-7.5之間，即得到低取代度醋酸酯淀粉漿料。
[0016]本發明方法與現有技術相比，具有以下有益效果:
[0017](I)本發明將淀粉漿料的調漿與醋酸酯淀粉漿料的生產有機結合起來，實現了淀粉漿料的調漿和醋酸酯淀粉漿料的生產的一鍋法進行和醋酸酯淀粉漿料的在線生產，得到的醋酸酯淀粉漿料只需根據上漿需求調節水分含量后再加入適量的油脂和聚乙烯醇或丙烯酸類化合物就可以直接用于經紗上漿，免除了醋酸酯淀粉在淀粉廠或漿料廠進行專門生產的過程，大幅度節約了生產成本，簡化了生產工序，減輕了醋酸酯淀粉生產過程中排放的廢水對環境的污染。
[0018](2)由于淀粉漿料在發生醋酸酯化反應時，淀粉處于糊化狀態，分子鏈充分伸展，可與醋酸酯化試劑充分接觸，提高了反應的均勻性，顯著提高了醋酸酯化試劑的反應效率和醋酸酯淀粉的取代度。
【具體實施方式】
[0019]下面通過具體實施例對本發明作進一步的詳細描述，以下所述僅為本發明的優選實施方式，并不用于限制本發明。
[0020]實施例1
[0021]稱取10kg馬鈴薯淀粉(糊化完全溫度為67 V )，加入900kg水制成質量百分濃度為10%的淀粉乳，開動攪拌機攪拌均勻。將淀粉乳加熱逐漸升溫至67°C，并恒定在67°C。在此溫度下同時滴加醋酸乙烯酯和磷酸三鈉溶液，通過控制醋酸乙烯酯和碳酸鈉溶液的滴加速度將淀粉乳的PH值控制在7.0-7.5，醋酸乙烯酯的滴加量為馬鈴薯淀粉質量的5%，共滴加5kg。滴加結束，繼續保溫lOmin，然后關掉加熱，用鹽酸溶液調節體系的pH值至6.5-7.0，此漿液即為在線制備的低取代度醋酸酯淀粉漿液。通過進一步調節淀粉濃度和漿液的黏度，并加入適量的油脂和聚丙烯酰胺漿料，可直接用于紡織經紗的上漿。
[0022]取適量上述制備的醋酸酯淀粉漿液，用65% -70%的酒精充分洗滌淀粉漿液，把漿液中未反應的酯化劑洗去，并把醋酸酯淀粉沉淀析出。將沉淀析出的醋酸酯淀粉真空低溫干燥至恒重。稱取適量已干燥至恒重的醋酸酯淀粉樣品，測得樣品的取代度為0.047，計算得出酯化劑醋酸乙烯酯的反應效率為59%。
[0023]取適量上述制備的醋酸酯淀粉漿液，調整其質量濃度為6.0%，用NDJ-79型旋轉式黏度計測得其黏度為18.6mPa.s，熱黏度穩定性為90.3%。
[0024]取適量上述制備的醋酸酯淀粉漿液，調整其質量濃度為6.0%，在恒溫恒濕條件下制備成漿膜，測得漿膜的斷裂強度為25.7N/mm2，斷裂伸長率為3.4%，漿膜吸濕率為17.
[0025]取適量上述制備的醋酸酯淀粉漿液，調整其質量濃度為1.0%，測得其對14.5tex純棉粗紗的黏著力為55.8N，對13tex63/35滌棉粗紗的黏著