专利名称：：用微波远红外方法生产变性淀粉的工艺的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种变性淀粉的生产工艺，更具体地讲是利用微波远红外方法生产变性淀粉的工艺。
背景技术：
：变性淀粉是将从粮食、薯类中提取的原淀粉，如玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、甘薯淀粉等作为基料，按一定比例配方加入化学辅料，在特定的湿度、温度、时间下进行化学反应，使其使用性能发生变化，转变成各种不同用途和规格的产品。变性淀粉作为粘结齐u、增强齐u、稳定齐u、稠化齐u、浆料和助剂，广泛用于造纸、纺织、食品、医药、塑料、钻井、建材、日化等行业。其作为广泛用于各行各业的功能性原材料，对于降低生产成本、提高产品质量和档次、研制开发新产品起到十分重要的作用。变性淀粉生产工艺有湿法、溶剂法、干法和半干法，当前，在我国是以湿法生产工艺为主。其优点是化学试剂与淀粉能够充分混匀，产品质量稳定，生产控制容易。但其也有明显的缺陷，即产品的收率低，生产用水量大，污水难处理，能耗大，化辅材料转化率低、因而成本高。现国内使用导热油管加热和热风加热干法生产变性淀粉的工艺则克服了湿法生产工艺的部份缺点，但由于加热方式仍然是对流和传导加热方式为主，热效率仍然不高，加之原淀粉与化学试剂的受热不均，导致反应均衡性差，产品质量不易得到保证。所以现在国内采用的加热工艺依然存在高消耗，低产出的问题。目前，国内利用微波生产变性淀粉仅停留在试验室，并没有真正形成规模化工业生产。
发明内容本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用微波远红外方法生产变性淀粉的工艺，其成本低廉，稳定高效。本发明的目的通过以下技术方案实现—种用微波远红外方法生产变性淀粉的工艺，其包括下列步骤1)、混合首先将原淀粉送入混合器内，启动搅拌器将已稀释至一定量的氧化剂、酸/碱催化剂、醚化剂、酯化剂等喷入混合器内与淀粉混合1015min，然后将物料送入高速混合机内将物料充分混合均匀；2)、加热反应将充分混合的物料送入微波远红外集成设备的入料口内，调节料层厚度36cm、反应温度5015(TC、反应时间1030min，通过外测法确定产品的水份和粘度等指标达到规定要求值；3)、中和反应将已经加热反应的淀粉物料分批送到冷却复配机内待淀粉的温度下降至4(TC时，喷入中和试剂，使淀粉体系的ra值至7.oi.o;4)、物理增效将冷却复配机内已完成中和反应的变性淀粉产品添加一定量的粉体性能改进剂，再充分混合1020min，以改善产品的各种应用性能，达到满足用户对变性淀粉的各种特殊使用要求；5)、筛分、称量、包装经上述混合均匀的产品，通过孔径0.15mm的振动筛，筛分后称量包装即得到本发明的产品。所述的酸性催化剂为硝酸、硫酸、草酸、盐酸、磷酸、乙二酸中的一种或几种混合物；所述碱性催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、(偏)硅酸钠中的一种或几种混合物；所述醚化剂为氯乙基二乙基铵、3_氯-2羟丙基三甲基氯化铵、2，3环氧丙基三甲基氯化铵、一氯乙酸钠、季铵环氧化物中的一种或几种混合物；所述酯化剂为磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、醋酸酐、三聚磷酸钠、醋酸乙烯中的一种或几种混合物；所述氧化剂为过氧化苯甲酰、过氧化钠、过氧化氢、过硫酸钾、高锰酸钾、过硫酸铵中的一种或几种混合物；所述的中和试剂为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、硅酸钠、偏硅酸钠、偏铝酸钠、三乙醇铵、硝酸、硫酸、草酸、盐酸、磷酸、乙二酸中的一种或几种混合物；所述的粉体性能改进剂为亚铁氰化钾、硅铝酸钠、磷酸三钙、二氧化硅、微晶纤维素、草酸、尿素中的一种或几种混合物。本发明与现有技术相比有以下优点1、本发明与干法生产变性淀粉工艺中常使用的热风加热和导热油管加热方法相比，因加热的传输方式发生变化，由传导和对流传热改为辐射生热，因此该工艺的热效率高，加热升温速度快，化辅试剂转化率高，生产效率也大大提高；与高效湍流式真空干法反应器工艺相比，本发明属连续工作方式，设备构造简单，投资省，生产效率高，操作简单，产品质量容易控制；2、本发明是采用混合，解聚、醚化、氧化反应，中和反应，物理增效，过筛包装等连续化生产的工艺过程，进一步降低了变性淀粉产品生产成本，提升了产品档次，扩大了产品的使用范围，在改善水资源环境、降低能耗及保护生态环境等方面具有明显的经济和社会效益；3、本发明所采用的微波远红外集成设备是本发明申请人已申请的专利，申请号为200820065181.6，名称为"变性淀粉加热反应装置"，其装置的基本原理是利用微波对含水淀粉极性分子以每秒十几亿次的不断变化频率，生产高频振荡造成分子之间的相对运动，并产生类似摩擦、碰撞、挤压作用，使所在体系能量增高并快速升温，同时利用远红外电磁波的强烈放射作用，对整个微波腔空间进一步保温增效，使整个过程能够在高效、快速的条件下顺利完成淀粉的变性，改变了传统的变性淀粉生产仅单依靠对流传热的常规模式，有效提高了反应的热效率，使原本要几个小时，甚至十几个小时的反应过程縮短为1030min即可完成;4、本发明生产的产品具有成膜性好、粘结、增强、留着率高、价格低、综合性能好，能规模化生产，从而大大地提高产品的竞争能力。具体实施例方式下面通过几个更详的具体实施例，对发明的技术方案及工艺做一充分说明，但不作为对本发明限制，在这些实施例中，除非另有说明，份数与百分比都以对商品淀粉来计。实施例1:将原淀粉1000份加到混合器内，启动搅拌电机，喷加10%的稀释盐酸25份与40%的过氧化氢20份，常温条件下搅拌1015min，然后经高速混合机充分混合后送入微波远红外集成设备的入料口处，调节料层厚度为3-6cm，开启微波远红外集成设备，调节料温50150°C，保持1030min，检测水份和粘度等指标达到规定值后，再将此物料放入冷却复配机内待温度下降至4(TC以下时，喷入10%的氢氧化钾溶液20份(内含5份甲醇)混合均匀后再加入1份微晶纤维素，充分混合1020min，过筛包装后得到本发明生产的产实施例2:将原淀粉1000份加到混合器内，启动搅拌电机，喷加15%的稀释盐酸18份，12%的过硫酸铵10份，常温条件下搅拌1015min，后续工序与实施例1相同，再喷入10%的氢氧化钠溶液25份(内含有5份甲醇)混合均匀后再加入0.8份二氧化硅，充分混合1020min，过筛包装后得到本发明生产的产品。实施例3:将原淀粉1000份加到混合器内，启动搅拌，然后喷加20%的稀释硫酸15份，10%的过氧化氢10份，常温搅拌1015min，后续工序与实施例1相同，再喷入25%的硅酸钠溶液15份，混合均匀后再加入0.8份二氧化硅，充分混合1020min，经过筛包装后得到本发明生产的产品。以上实施例所得到的变性淀粉主要应用于纸面石膏板的添加，其主要性能如表所示(以国内某知名纸面石膏板生产企业的使用产品标准为例)表格1:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>结果表明本发明的纸面石膏板淀粉的主要性能达到或超过纸面石膏板应用企业，且经过厂家使用效果理想。就本发明生产的纸面石膏板专用淀粉而言，属国内首创，根据产品的要求和性能及实际需要，可轻松调整物料的配比，改变微波远红外集成设备的工作参数及工艺参数，简单地制备出性能优异的纸面石膏板专用淀粉。实施例4:将原淀粉1000份加到混合器内，启动搅拌电机加入1%_2%的粉沫氢氧化钾，50%的3-氯-2羟丙基三甲基氯化铵，常温条件下搅拌1015min，后续工序与实施例1相同，再喷入0.8%-1.25%量的盐酸稀释溶液2份，充分混合1020min，经过筛包装后得到本发明生产的产品。实施例5:将原淀粉1000份加到混合器内，启动搅拌电机加入1%-4%的硅酸钠或碳酸钠、偏铝酸钠组成的复合催化剂，3%_20%用量的69%含量的2，3环氧丙基三甲基氯化铵溶液，常温搅拌1015min，后续工序与实施例1相同，再喷入0.8%-1.2%量的盐酸稀释溶液15份，充分混合1020min，经过筛包装后得到本发明生产的产品。以上实施例所得到的变性淀粉主要应用于造纸工业的浆内添加，其主要性能如表所示(以国内某知名造纸生产企业的使用产品标准为例)表格2:实施例\水份(％)白度粘度(卿as)取代度标准实测标准实测标准实测标准实测实施例5《14.012.76》88.089.430_6041.70250.028实施例6《14.012.19》88.088.930—6046.6040.17结果表明本发明的阳离子淀粉经过厂家使用效果理想。纸张的增强、填料留着率、表面性能等指标完全达到要求，就本发明之阳离子淀粉而言，属国内首创，根据产品的要求和性能及实际需要，可轻松调整物料的配比，改变微波远红外集成设备的工作参数及工艺参数，简单地制备出性能优异的叔铵、季铵型阳离子淀粉。实施例6:将原淀粉1000份加到混合器内，启动搅拌电机，加入0.1%-0.5%的硫酸常温搅拌1015min，后续工序与实施例l相同，再喷入0.1%_0.5%量的氢氧化钾稀释溶液15份，充分混合1020min，经过筛包装后得到本发明生产的产品。实施例7:将原淀粉1000份加到混合器内，启动搅拌电机加入3%-8%的磷酸二氢钠或三聚磷酸盐与2%_5%的尿素组成复合添加助剂，常温搅拌1015min，经过气流预干燥，使水分达到5%_10%后，送入微波远红外集成设备，后续工序与实施例1相同，再喷入10份量的水溶液，以平衡水分至规定值，经充分混合1020min，经过筛包装后得到本发明生产的A口广口口6实施例8:将原淀粉1000份加到混合器内，启动搅拌电机加入3_5%粉状氢氧化钠与喷入2%用量的20%含量的乙醇溶液，常温搅拌1015min，再加入5%-8%的粉状氯乙酸钠，搅拌20-30min，后续工序与实施例l相同，再喷入O.5%-1.3%的草酸，充分混合1020min，经过筛包装后得到本发明生产的产品。以上实施例所得到的变性淀粉主要应用于纺织工业的经纱上浆，其主要性能如表所示(以国内某知名纺织浆料生产企业的产品标准为例)表格3:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>结果表明本发明的几种变性淀粉经检验，各特性指标、性能与江南大学浆料检验中心的关于不同变性淀粉的浆液浆膜性能研究的检验数据基本吻合，且经四川省和重庆市的部分浆纱厂家上浆应用后都认为产品效果理想，各性能及织造效率完全达到要求，就本发明生产的纺织用变性淀粉而言，属国内首创，根据产品的要求和性能及实际需要，可轻松调整物料的配比，改变微波远红外集成设备的工作参数及工艺参数，简单地制备出性能优异的浆纱用变性淀粉。权利要求一种用微波远红外方法生产变性淀粉的工艺，其特征在于包括下列步骤1)、混合首先将原淀粉送入混合器内，启动搅拌器将已稀释至一定量的氧化剂、酸/碱催化剂、醚化剂、酯化剂等喷入混合器内与淀粉混合10～15min，然后将物料送入高速混合机内将物料充分混合均匀；2)、加热反应将充分混合的物料送入微波远红外集成设备的入料口内，调节料层厚度3～6cm、反应温度50～150℃、反应时间10～30min；3)、中和反应将已经加热反应的淀粉物料分批送到冷却复配机内待淀粉的温度下降至40℃时，喷入中和试剂，使淀粉体系的PH值至7.0±1.0；4)、物理增效将冷却复配机内已完成中和反应的变性淀粉产品添加一定量的粉体性能改进剂，再充分混合10～20min；5)、筛分、称量、包装经上述混合均匀的产品，通过孔径0.15mm的振动筛，筛分称量后包装即得到本发明生产的产品。2.根据权利要求1所述的用微波远红外方法生产变性淀粉的工艺，其特征在于酸性催化剂为硝酸、硫酸、草酸、盐酸、磷酸、乙二酸中的一种或几种混合物。3.根据权利要求1所述的用微波远红外方法生产变性淀粉的工艺，其特征在于所述碱性催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、(偏)硅酸钠中的一种或几种混合物。4.根据权利要求1所述的用微波远红外方法生产变性淀粉的工艺，其特征在于所述醚化剂为氯乙基二乙基铵、3-氯-2羟丙基三甲基氯化铵、2，3环氧丙基三甲基氯化铵、一氯乙酸钠、季铵环氧化物中的一种或几种混合物。5.根据权利要求1所述的用微波远红外方法生产变性淀粉的工艺，其特征在于所述酯化剂为磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、醋酸酐、三聚磷酸钠、醋酸乙烯中的一种或几种混合物。6.根据权利要求1所述的用微波远红外方法生产变性淀粉的工艺，其特征在于所述氧化剂为过氧化苯甲酰、过氧化钠、过氧化氢、过硫酸钾、高锰酸钾、过硫酸铵中的一种或几种混合物。7.根据权利要求1所述的用微波远红外方法生产变性淀粉的工艺，其特征在于所述的中和试剂为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、硅酸钠、偏硅酸钠、偏铝酸钠、三乙醇铵、硝酸、硫酸、草酸、盐酸、磷酸、乙二酸中的一种或几种混合物。8.根据权利要求1所述的用微波远红外方法生产变性淀粉的工艺，其特征在于所述的粉体性能改进剂为亚铁氰化钾、硅铝酸钠、磷酸三钙、二氧化硅、微晶纤维素、草酸、尿素中的一种或几种混合物。全文摘要本发明公开了一种利用微波远红外方法生产变性淀粉的工艺，其包括下列步骤将淀粉与氧化剂、酸/碱催化剂、醚化剂、酯化剂混合均匀，然后放入微波远红外集成设备中进行加热反应，再进行中和反应和物理增效，最后进行筛分、称量、包装。本发明具有加热反应速度快，反应彻底，成膜性好，粘结、增强、留着率高，成本低，使用范围广，能耗低，不污染环境，能规模化生产的优点。本发明生产的变性淀粉广泛作为粘结剂、增强剂、稳定剂、稠化剂等用于造纸、纺织、食品、医疗、塑料、钻井、建材、日化等行业。文档编号C08K3/36GK101775161SQ200910058109公开日2010年7月14日申请日期2009年1月12日优先权日2009年1月12日发明者何世桥,李大勇,钟耕申请人:四川省蓬溪县弘桥实业有限公司