不同粘度陽離子淀粉的制備與分析

奚可畏 滕 剛 姜海花

（黑龍江北大荒斯達奇生物科技有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

陽離子淀粉屬于醚化淀粉，是在淀粉大分子中引入叔氨基或季銨基，賦予淀粉陽離子特性。陽離子淀粉的正電荷使它與帶負電荷的基質結合，并能將帶負電荷的其他物質吸附并保持在基質上，目前主要用于造紙行業當中 ，添加方法如下：（1）助留、助濾為主：添加位置靠近網前箱。 （2）增強為主：加入部位一般在調漿池或打漿機，要在加明礬等陽離子化學品前添加。（3）用作中性施膠：加入地點一般在調漿池。（4）表面施膠：采用膠輥表面施膠或壓光機施膠法。

流動性是考察陽離子淀粉的主要指標之一，粘度越低其糊液的流動性越好。本文研究了鹽酸添加量、反應溫度、反應時間對淀粉糊液粘度的影響。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

馬鈴薯淀粉（優級品）、氫氧化鈉（AR級）、檸檬酸（AR級）、CTA（純度69%）、濃鹽酸（AR級）

電熱恒溫鼓風干燥箱、循環水式真空泵、PHS-3C 型精密酸度計、凱氏定氮儀、Brabender粘度儀（V型）

1.2 馬鈴薯陽離子淀粉的制備

采用濕法工藝，在CTA添加量為5%，反應時間為18小時，反應溫度為45℃，反應pH為11.5的條件下，制備出馬鈴薯陽離子淀粉。產品的取代度為0.028，粘度為2880BU（濃度5%）。

1.3 不同粘度陽離子淀粉的制備

以上述的馬鈴薯陽離子淀粉為原料，用噴壺向該淀粉噴入適量的濃鹽酸，并攪拌均勻，進行烘干，使淀粉水分小于5%，再經粉碎后放入干法密閉反應器中，在一定溫度下進行反應，反應結束后冷卻、過篩。

2 結果與討論

2.1 鹽酸添加量對淀粉粘度的影響。

反應溫度為120℃，反應時間為2小時，鹽酸添加量對淀粉粘度的影響見圖1。

由圖1可知，隨著鹽酸添加量的增大，淀粉的粘度逐漸降低。通過添加不同量的鹽酸，可以得到不同粘度的陽離子淀粉。同時當鹽酸添加量超過0.8%時，淀粉會出現糖化或碳化現象。

2.2 反應溫度對淀粉粘度的影響。

鹽酸添加量為0.4%，反應時間為2小時，反應溫度對淀粉粘度的影響見圖2。

由圖2可知，隨著反應溫度的不斷增大，淀粉的粘度逐漸降低。當溫度在120℃以上時，淀粉降解速度明顯加快。同時當反應溫度超過140℃以上時，淀粉會出現糖化或碳化現象。

2.3 反應時間對淀粉粘度的影響

鹽酸添加量為0.4%，反應溫度為120℃，反應時間對淀粉粘度的影響見圖3。

由圖3 可知，隨著反應時間的不斷延長，淀粉的粘度逐漸降低。當反應時間在1.5小時之后淀粉降解速度明顯加快。同時當反應時間超過2.5小時后，淀粉會出現糖化或碳化現象。

結語

圖1 鹽酸添加量對淀粉粘度的影響

圖2 反應溫度對淀粉粘度的影響

試驗表明，通過增加鹽酸添加量、提高反應溫度、延長反應時間都可以降低淀粉的粘度，可以通過調節工藝制備出粘度在2880BU-320BU的馬鈴薯陽離子淀粉，該工藝簡單、反應效率高。當鹽酸添加量超過0.8%時、反應溫度超過140℃、反應時間超過2.5小時都會使淀粉發生糖化或碳化現象。

圖3 反應時間對淀粉粘度的影響

[1]張永華.半干法制各陽離子淀粉[J].化學世界， 1998（11）： 591-592.

[2]鄭麗萍，姚獻平.紙用改性淀粉的新發展[J].國際造紙， 2002， 18（04）：04-06.