不同粘度阳离子淀粉的制备与分析

奚可畏 滕 刚 姜海花

（黑龙江北大荒斯达奇生物科技有限公司，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

阳离子淀粉属于醚化淀粉，是在淀粉大分子中引入叔氨基或季铵基，赋予淀粉阳离子特性。阳离子淀粉的正电荷使它与带负电荷的基质结合，并能将带负电荷的其他物质吸附并保持在基质上，目前主要用于造纸行业当中 ，添加方法如下：（1）助留、助滤为主：添加位置靠近网前箱。 （2）增强为主：加入部位一般在调浆池或打浆机，要在加明矾等阳离子化学品前添加。（3）用作中性施胶：加入地点一般在调浆池。（4）表面施胶：采用胶辊表面施胶或压光机施胶法。

流动性是考察阳离子淀粉的主要指标之一，粘度越低其糊液的流动性越好。本文研究了盐酸添加量、反应温度、反应时间对淀粉糊液粘度的影响。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

马铃薯淀粉（优级品）、氢氧化钠（AR级）、柠檬酸（AR级）、CTA（纯度69%）、浓盐酸（AR级）

电热恒温鼓风干燥箱、循环水式真空泵、PHS-3C 型精密酸度计、凯氏定氮仪、Brabender粘度仪（V型）

1.2 马铃薯阳离子淀粉的制备

采用湿法工艺，在CTA添加量为5%，反应时间为18小时，反应温度为45℃，反应pH为11.5的条件下，制备出马铃薯阳离子淀粉。产品的取代度为0.028，粘度为2880BU（浓度5%）。

1.3 不同粘度阳离子淀粉的制备

以上述的马铃薯阳离子淀粉为原料，用喷壶向该淀粉喷入适量的浓盐酸，并搅拌均匀，进行烘干，使淀粉水分小于5%，再经粉碎后放入干法密闭反应器中，在一定温度下进行反应，反应结束后冷却、过筛。

2 结果与讨论

2.1 盐酸添加量对淀粉粘度的影响。

反应温度为120℃，反应时间为2小时，盐酸添加量对淀粉粘度的影响见图1。

由图1可知，随着盐酸添加量的增大，淀粉的粘度逐渐降低。通过添加不同量的盐酸，可以得到不同粘度的阳离子淀粉。同时当盐酸添加量超过0.8%时，淀粉会出现糖化或碳化现象。

2.2 反应温度对淀粉粘度的影响。

盐酸添加量为0.4%，反应时间为2小时，反应温度对淀粉粘度的影响见图2。

由图2可知，随着反应温度的不断增大，淀粉的粘度逐渐降低。当温度在120℃以上时，淀粉降解速度明显加快。同时当反应温度超过140℃以上时，淀粉会出现糖化或碳化现象。

2.3 反应时间对淀粉粘度的影响

盐酸添加量为0.4%，反应温度为120℃，反应时间对淀粉粘度的影响见图3。

由图3 可知，随着反应时间的不断延长，淀粉的粘度逐渐降低。当反应时间在1.5小时之后淀粉降解速度明显加快。同时当反应时间超过2.5小时后，淀粉会出现糖化或碳化现象。

结语

图1 盐酸添加量对淀粉粘度的影响

图2 反应温度对淀粉粘度的影响

试验表明，通过增加盐酸添加量、提高反应温度、延长反应时间都可以降低淀粉的粘度，可以通过调节工艺制备出粘度在2880BU-320BU的马铃薯阳离子淀粉，该工艺简单、反应效率高。当盐酸添加量超过0.8%时、反应温度超过140℃、反应时间超过2.5小时都会使淀粉发生糖化或碳化现象。

图3 反应时间对淀粉粘度的影响

[1]张永华.半干法制各阳离子淀粉[J].化学世界， 1998（11）： 591-592.

[2]郑丽萍，姚献平.纸用改性淀粉的新发展[J].国际造纸， 2002， 18（04）：04-06.