技术领域
本发明涉及纸张涂布粘合剂的制备，具体地说是一种高浓度低粘度纸张涂布改性淀粉的制备方法。
背景技术：
目前纸张涂布粘合剂主要是丁苯胶乳和涂布淀粉，丁苯胶乳特点是粘度低，对于涂料及涂布纸张各项性能良好，但价格高，为不可再生的石油资源。涂布淀粉价格便宜，具有很好的粘结力，可以在涂料配方中取代部分丁苯胶乳，但其在一定固含量下黏度太大，成膜性差，在涂布配方中不适宜多加。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种高浓度低粘度纸张涂布改性淀粉的制备方法，将其得到的涂布改性淀粉作为纸张涂布粘合剂，可以取代现有涂料配方中的涂布淀粉和部分胶乳，从而降低纸张涂布成本，且有利于配制高固含量、低粘度的涂料。
为此，本发明采用如下的技术方案：一种高浓度低粘度纸张涂布改性淀粉的制备方法，其步骤如下：
1)氧化反应：将90-310重量份淀粉和300-320重量份水加入到反应容器中，形成淀粉浆，用质量分数为0.5-1.5%的氢氧化钠溶液调节淀粉浆的pH为8-10，然后加入淀粉重量1-20%的氧化剂反应1.5-2.5小时；
2)酶解反应：用质量分数为0.5-1.5%的盐酸调节步骤1)得到的溶液的pH到5-8，之后加入淀粉重量0.005-0.5%的淀粉酶，在70-100℃反应0.5-1.5小时；
3)交联反应：在步骤2)得到的物质中加入淀粉重量5-15%的交联剂，在70-120℃反应0.5-1.5小时，然后加入杀菌剂、增塑剂、降粘剂和润滑剂，得到涂布改性淀粉。
进一步，将步骤3)得到的涂布改性淀粉进行喷雾干燥。
进一步，所述的淀粉优选为玉米原淀粉、木薯原淀粉、改性玉米淀粉、改性木薯淀粉中的一种或几种组成的混合物；所述的氧化剂优选为过硫酸铵、氢氧化钠、次氯酸钠溶液中的一种或几种组成的混合物。
进一步，所述的淀粉酶优选为α-淀粉酶、β-淀粉酶、脱支酶中的一种或几种组成的混合物。
进一步，所述交联剂优选为甲醛、乙二醛、酸酐、混合酸酐或三偏磷酸钠，其用量为淀粉重量的0.1-10%；所述的混合酸酐优选为由琥珀酸和乙酸酐组成的混合物。
进一步，所述的增塑剂优选为乙二醇、聚乙二醇、甘油、糖醇、脲或柠檬酸，其用量为淀粉重量的0.5-40%。
进一步，所述的润滑剂优选为卵磷脂、磷脂或单酸甘油酯，其用量为淀粉重量的0.5-2.5%。
进一步，所述的降粘剂优选为尿素或磷酸钠，其用量为淀粉重量的0.1-5%。
进一步，所述的杀菌剂优选为戊二醛、异噻唑啉或硼砂，其用量为淀粉重量的0.1-2%。
本发明得到的涂布改性淀粉已经过预糊化，冷水可溶，使用时直接加入涂料中即可，不用进行糊化。本发明通过对淀粉的改性，在保证粘结力的前提下可以达到高固含量低粘度的效果，可更多的替代丁苯胶乳，从而降低涂布纸生产成本，节约不可再生的石油资源，并且由于减少了涂层难降解的合成聚合物，对于实现涂布纸品的再生回用有着重大的环保意义。
本发明得到的涂布改性淀粉具有高固含量、低粘度、流动性好、粘结力强、使用方便、成本低廉等特点，可用于配制铜版纸、涂布白卡纸和低定量涂布纸等的高固含量涂料。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作更详细介绍，但本发明不局限于此。
实施例1
将90份木薯原淀粉和310份水加入到反应釜中，用1%的氢氧化钠溶液调节淀粉浆的pH为8-10，加入淀粉重量5%的次氯酸钠溶液反应2小时；用浓度为1%的盐酸溶液调节pH到7左右，加入淀粉重量0.005%的高温α-淀粉酶，在95℃反应1小时；降温到70℃，加入淀粉重量5%的乙二醛，反应1小时；然后加入淀粉重量1%的杀菌剂硼砂（0.1-2）、淀粉重量20%的增塑剂甘油（0.5-40）、淀粉重量5%的降粘剂磷酸钠（0.1-5）和淀粉重量2%润滑剂磷脂（0.5-2.5）；反应后的产品在120℃下喷雾干燥，得到成品改性淀粉。
实施例2
将90份木薯原淀粉和300份水加入到反应釜中，用1%的氢氧化钠溶液调节淀粉浆的pH为8-10，加入淀粉重量3%的过硫酸铵反应2小时；用浓度为1%的盐酸溶液调节pH到7左右，加入淀粉重量0.05%的中温α-淀粉酶，在80℃反应1小时；降温到70℃，加入淀粉重量5%的甲醛，反应1小时；然后加入淀粉重量1%的杀菌剂硼砂、淀粉重量20%的增塑剂甘油、淀粉重量5%的降粘剂磷酸钠和淀粉重量2%润滑剂磷脂；反应后的产品在120℃下喷雾干燥，得到成品改性淀粉。
实施例3
将310份氧化木薯淀粉和310份水加入到反应釜，用1%的氢氧化钠溶液调节淀粉浆的pH为8-10，加入淀粉重量1%的次氯酸钠溶液反应1.5小时；用浓度为1%的盐酸溶液调节pH到7左右，加入淀粉重量0.05%的高温α-淀粉酶，在95℃反应1小时；加入淀粉重量15%的乙二醛，在95℃反应1小时，然后加入淀粉重量0.5%的杀菌剂异噻唑啉、增塑剂淀粉重量10%的乙二醇、淀粉重量5%的降粘剂磷酸钠和淀粉重量2%润滑剂磷脂，反应后的样品在120℃下喷雾干燥，得到成品改性淀粉。由于该淀粉固含量较高，达到45%左右，也可以直接使用，而不进行喷雾干燥。
实施例4
将310份氧化木薯淀粉和310份水加入到反应釜，用1%的氢氧化钠溶液调节淀粉浆的pH为8-10，加入淀粉重量1%的次氯酸钠溶液反应1.5小时；用浓度为1%的盐酸溶液调节pH到7左右，加入淀粉重量0.5%的高温α-淀粉酶，在95℃反应0.5小时；加入淀粉重量10%的甲醛，在95℃反应1小时，然后加入杀菌剂淀粉重量0.5%的异噻唑啉、淀粉重量5%的增塑剂甘油、淀粉重量25%的降粘剂尿素和淀粉重量2%润滑剂磷脂，反应后的样品在120℃下喷雾干燥，得到成品改性淀粉。由于该淀粉固含量较高，达到45%左右，也可以直接使用，而不进行喷雾干燥。
1.一种高浓度低粘度纸张涂布改性淀粉的制备方法，其步骤如下：
1)氧化反应：将90-310重量份淀粉和300-320重量份水加入到反应容器中，形成淀粉浆，用质量分数为0.5-1.5%的氢氧化钠溶液调节淀粉浆的pH为8-10，然后加入淀粉重量1-20%的氧化剂反应1.5-2.5小时；
2)酶解反应：用质量分数为0.5-1.5%的盐酸调节步骤1)得到的溶液的pH到5-8，之后加入淀粉重量0.005-0.5%的淀粉酶，在70-100℃反应0.5-1.5小时；
3)交联反应：在步骤2)得到的物质中加入淀粉重量5-15%的交联剂，在70-120℃反应0.5-1.5小时，然后加入杀菌剂、增塑剂、降粘剂和润滑剂，得到涂布改性淀粉。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将步骤3)得到的涂布改性淀粉进行喷雾干燥。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的淀粉为玉米原淀粉、木薯原淀粉、改性玉米淀粉、改性木薯淀粉中的一种或几种组成的混合物；所述的氧化剂为过硫酸铵、氢氧化钠、次氯酸钠溶液中的一种或几种组成的混合物。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的淀粉酶为α-淀粉酶、β-淀粉酶、脱支酶中的一种或几种组成的混合物。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述交联剂为甲醛、乙二醛、酸酐、混合酸酐或三偏磷酸钠，其用量为淀粉重量的0.1-10%。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述的混合酸酐为由琥珀酸和乙酸酐组成的混合物。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的增塑剂为乙二醇、聚乙二醇、甘油、糖醇、脲或柠檬酸，其用量为淀粉重量的0.5-40%。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的润滑剂为卵磷脂、磷脂或单酸甘油酯，其用量为淀粉重量的0.5-2.5%。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的降粘剂为尿素或磷酸钠，其用量为淀粉重量的0.1-5%。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的杀菌剂为戊二醛、异噻唑啉或硼砂，其用量为淀粉重量的0.1-2%。