专利名称：一种高流动性和强疏水性淀粉及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种采用干法制备高流动性和强疏水性淀粉的方法，更特别地说， 是指一种在高速搅拌的条件下，制备有两层或两层以上包覆层的，且具有高流动 性和强疏水性淀粉的方法。
技术背景目前我国的改性淀粉生产方法可以分为三种有机溶剂法、水溶剂法和干法。 其中有机溶剂法和水溶剂法也可以总称为湿法，其优点是反应条件温和，改性剂 与淀粉能够充分混合均匀，生产工艺容易控制，反应转化率高。伹是其生产也存 在明显的缺陷，如反应时间长，生产流程长，生产用水量大，三废问题突出，后 处理时会有大量的未反应的试剂与淀粉流失，收得率低，并造成严重的废水污染 问题，处理后的淀粉需要进行干燥，成本高，因而有逐渐被干法取代的趋势。干 法改性是将改性试剂喷洒到干淀粉上，在一定温度条件下搅拌并反应一段时间， 即得改性淀粉。干法制备改性淀粉的优点很突出反应时间短，工艺简单，生产 流程短，收得率高，基本无三废，无环境污染问题，成本低。目前，疏水性淀粉作为润滑剂和防粘剂在造纸工业、纺织行业、涂料工业、 生物降解塑料、油墨等领域有着广泛的应用前景，但在实际生产中还存在如何降 低成本、环境友好地制备疏水性淀粉等问题。本发明利用大部分企业所现有的生 产设备及生产工艺，提出了一种干法工艺来制备高流动性和强疏水性的淀粉，并 且可以实现工业化大规模生产。制备得到的改性淀粉流动如水，并且在水面上飘 浮不沉，具有优良的流动性以及良好的疏水性。 发明 内 容本发明的目的之一是提供一种采用干法方式制得具有两层或两层以上包覆层 的高流动性和疏水性淀粉(改性后淀粉颗粒)。该高流动性和疏水性淀粉可作为润 滑剂和防粘剂可用于造纸工业、纺织行业、涂料工业、生物降解塑料、油墨。本发明的另一 目的是提出一种采用干法方式制备高流动性和疏水性淀粉的方 法，该方法采用高速搅拌设备对干燥后淀粉进行干法改性处理，在干燥后淀粉颗粒表面包覆一层疏水性薄膜(第一包覆层)，从而获得疏水性淀粉；然后在疏水性 淀粉颗粒表面包覆一层流动性改善剂(第二包覆层)，使得疏水性淀粉具有良好的 流动性，从而获得具有良好流动性和疏水性的淀粉颗粒(改性后淀粉颗粒)。本发明的第一种高流动性和强疏水性淀粉，是在干燥后的淀粉l表面顺次包 覆有第一包覆层2、第二包覆层3，参见图1A所示。本发明的第二种髙流动性和强疏水性淀粉，是在干燥后的淀粉1表面顺次包 覆有第一包覆层2、第二包覆层3、第三包覆层4、第四包覆层5，参见图2所示。本发明的第三种单层包覆的具有一般流动性的疏水淀粉，是在干燥后的淀粉1 表面单层包覆有第一包覆层2，参见图1B所示。本发明的第四种单层包覆的具有髙流动性亲水淀粉，是在干燥后的淀粉1表 面单层包覆有第二包覆层3，参见图1C所示。本发明釆用干法制备高流动性和疏水性淀粉的方法，其有如下制备步骤 第一步制干燥淀粉将原始淀粉进行干燥处理获得干燥淀粉，干燥温度为S0 20(TC,干燥时间 为1 4h;所述原始淀粉是粒径10 100//附的玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、木薯 淀粉或者马铃薯淀粉；第二步制改性包覆层将第一步制得的干燥淀粉放置于搅拌设备内；(A) 在搅拌转速600 2000Wmin的条件下加入疏水改性剂后，并在改性 温度90 120°C ，搅拌状态下改性30 120min使得干燥淀粉表面包覆疏水改性 层，即第一包覆层l;(B) 在搅拌转速1000 2800Wmin的条件下加入流动性改善剂后，并在改 性温度90~120°C,搅拌状态下改性10 60min使得包覆有疏水改性层淀粉的 表面再包覆流动改性层，即第二包覆层2;(C) 在搅拌转速600 2000Wmin的条件下加入疏水改性剂后，并在搅拌 状态下改性30~ 120min使得干燥淀粉表面包覆疏水改性层，即第三包覆层3;(D)在搅拌转速1000 2800Wmin的条件下加入流动性改善剂后，并在搅 拌状态下改性10 60 min使得包覆有疏水改性层淀粉的表面再包覆流动改性层， 即第四包覆层4;所述千燥淀粉在搅拌设备中的用量为搅拌设备腔体容积的1/2 4/5;所述疏水改性剂可以是铝酸酯偶联剂、硅垸偶联剂、钛酸酯偶联剂、硬脂酸 中的一种或两种复合使用；两种疏水改性剂复合使用的重量份配比为2:1 1:2;所述流动性改善剂为疏水性10 100"m的二氧化硅、疏水性10 100/^的 二氧化硅或亲水性10~ 100"m的氧化铝；所述100重量份的干燥淀粉中添加有0.2 2重量份的所述疏水改性剂；所述100重量份的干燥淀粉中添加有0.1 1重量份的所述流动性改善剂。本发明采用干法制备高流动性和疏水性淀粉的优点在于(1) 采用该方法制备高流动性和疏水性淀粉，反应时间短，工艺简单，生产 流程短，改性后的淀粉收得率高，基本无三废，无环境污染问题，成本低。(2) 采用该方法对淀粉进行改性处理，流动性改善剂和疏水改性剂的填加顺 序可以根据实际的生产需要进行调节，并可以一次或多次添加，从而达到流动性 改善剂和疏水改性剂相互促进的作用。(3) 采用该方法对淀粉进行改性处理，可以在现有的生产设备上实现，并且 可以实现工业化大规模生产。(4) 采用该方法对淀粉进行改性处理，所用的疏水改性剂和流动性改善剂填 加用量少，并且均可以在市场上方便地购买得到。(5) 采用该方法可以对多种淀粉进行改性处理，可以是玉米淀粉、小麦淀粉、 土豆淀粉、木薯淀粉或者马铃薯淀粉。(6) 根据实际生产需要及生产成本方面的考虑，采用该方法可以很方便地进 行工艺调整，不仅可以制备高流动性和强疏水性的淀粉，也可以制备高流动性的 亲7jc性淀粉，也可以制备具有一般流动性的疏水性淀粉。(7) 釆用该方法制备得到的改性淀粉流动如水，并且在水面上飘浮不沉，具有优良的流动性以及良好的疏水性。
图1A是采用本发明制备方法制得双层包覆层的淀粉结构剖面视图。 图1B、图1C分别是采用本发明制备方法制得单层包覆的淀粉结构剖面视图。 图2是采用本发明制备方法制得多层包覆层的淀粉结构剖面视图。 图2A是采用本发明制备方法制得多层包覆层的另一淀粉结构剖面视图。 图3是经本发明第一步骤制得的干燥玉米淀粉的扫描电镜照片。 图4是釆用本发明制备方法制得的具有高疏水性和高流动性玉米淀粉的扫描 电镜照片。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。本发明的第一种高流动性和强疏水性淀粉，是在干燥后的淀粉1表面顺次包 覆有第一包覆层2、第二包覆层3，参见图1A所示。本发明的第二种高流动性和强疏水性淀粉，是在干燥后的淀粉1表面顺次包 覆有第一包覆层2、第二包覆层3、第三包覆层4、第四包覆层5，参见图2所示。本发明的第三种单层包覆的具有一般流动性的疏水淀粉,是在干燥后的淀粉l 表面单层包覆有第一包覆层2，参见图1B所示。本发明的第四种单层包覆的具有高流动性亲水淀粉，是在干燥后的淀粉1表 面单层包覆有第二包覆层3，参见图1C所示。在本发明中，第一包覆层2、第三包覆层4为疏水改性层，该疏水改性层材 料是铝酸酯偶联剂、硅垸偶联剂、钛酸酯偶联剂、硬脂酸中的一种或两种复合使 用，两种疏水改性剂复合使用的重量份配比为2:1 1:2。在本发明中，第二包覆层3、第四包覆层5为流动改性层，该流动改性层材 料为疏水性10 100"m的二氧化硅、疏水性2 100/^的二氧化硅或亲水性 10 100ww的氧化铝。本发明的一种釆用干法制备高流动性和疏水性淀粉的方法，包括下列步骤第一步制干燥淀粉将原始淀粉进行干燥处理获得干燥淀粉，干燥温度为S0 20(TC，干燥时间 为l~4h;所述原始淀粉是粒径10 100//加的玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、木薯淀粉或者马铃薯淀粉；第二步制改性包覆层将第一步制得的干燥淀粉放置于搅拌设备内；(A) 在搅拌转速600 2000Wmin的条件下加入疏水改性剂后，并在改性 温度90~ 12CTC ，搅拌状态下改性30~ 120min使得干燥淀粉表面包覆疏水改性 层，即第一包覆层l;(B) 在搅拌转速1000 2800Wmin的条件下加入流动性改善剂后，并在改 性温度90 12CTC，搅拌状态下改性10 60min使得包覆有疏水改性层淀粉的 表面再包覆流动改性层，即第二包覆层2;所述干燥淀粉在搅拌设备中的用量为搅 拌设备腔体容积的1/2 4/5;所述疏水改性剂可以是铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、氟表面 活性剂、硬脂酸中的一种或两种复合使用；两种疏水改性剂复合使用的重量份配 比为2:1 1:2;所述流动性改善剂为疏水性10 100"m的二氧化硅、疏水性2~ 100//m的二氧化硅或亲水性10~ 100"m的氧化铝；所述100重量份的干燥淀粉中添加有0.2 2重量份的所述疏水改性剂； 所述100重量份的干燥淀粉中添加有0.1 1重量份的所述流动性改善剂； 所述搅拌设备可以是目前工业上常用的高搅机、桨叶混合机、介质磨、球磨机、振动磨、或者是转筒式粉体表面改性机。在本发明中，可以重复第二步骤中的(A)、 (B)步，使得在干燥淀粉的表面复合包覆有多层结构(参见图2所示)的疏水改性层(第一包覆层2、第三包覆层3)、流动改性层(第二包覆层4、第四包覆层5)，其具体步骤有 第一步制干燥淀粉将原始淀粉进行干燥处理获得干燥淀粉，干燥温度为80~200°C，干燥时间 为卜4h;所述原始淀粉是粒径10 100//m的玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、木薯淀粉或者马铃薯淀粉；第二步制改性包覆层将第一步制得的干燥淀粉放置于搅拌设备内；(A) 在搅拌转速600 2000Wmin的条件下加入疏水改性剂后，并在改性 温度90 120°C ，搅拌状态下改性30 120min使得干燥淀粉表面包覆疏水改性 层，即第一包覆层l;(B) 在搅拌转速1000 2800r/min的条件下加入流动性改善剂后，并在改 性温度90 120°C，搅拌状态下改性10 60min使得包覆有疏水改性层淀粉的 表面再包覆流动改性层，即第二包覆层2;(C) 在搅拌转速600 2000Wmin的条件下加入疏水改性剂后，并在搅拌 状态下改性30 120min使得干燥淀粉表面包覆疏水改性层，即第三包覆层3;(D) 在搅拌繊1000 2800Wmin的条件下加入流动性改善剂后，并在搅拌 状态下改性10 60min使得包覆有^7jC改性层淀粉的表面再包覆流动改性层，即第 四包覆层4;所述干燥淀粉在搅拌设备中的用量为搅拌设备腔体容积的1/2 4/5;所述疏水改性剂可以是铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硬脂酸 中的一种或两种复合使用；两种疏水改性剂复合使用的重量份配比为2:1 1:2;所述流动性改善剂为疏水性10~100"m的二氧化硅、疏水性10 100//m的 二氧化硅或亲水性10 100"m的氧化铝；所述100重量份的干燥淀粉中添加有0.2~2重量份的所述疏水改性剂；所述100重量份的干燥淀粉中添加有0.1 ~ 1重量份的所述流动性改善剂；所述搅拌设备可以是目前工业上常用的高搅机、桨叶混合机、介质磨、球磨 机、振动磨、或者是转筒式粉体表面改性机。在本发明公开的制得方法中，可以制得单层包覆的具有一般流动性的疏水淀 粉(参见图1B所示)，其步骤如下第一步制干燥淀粉将原始淀粉进行干燥处理获得干燥淀粉，干燥温度为80~200°C,干燥时间 为1 4h;所述原始淀粉是粒径10 100//附的玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、木薯 淀粉或者马铃薯淀粉；第二步制改性包覆层将第一步制得的干燥淀粉放置于搅拌设备内；在搅拌转速600 2000Wmin的条件下加入疏水改性剂后，并在改性温度 90 120°C，搅拌状态下改性30 120min使得干燥淀粉表面包覆疏水改性层， 即制得具有一般流动性的疏水淀粉。在本发明公开的制得方法中，可以制得单层包覆的具有高流动性亲水淀粉(参 见图1C所示)，其步骤如下第一步制干燥淀粉将原始淀粉进行干燥处理获得干燥淀粉，干燥温度为80 20(TC，干燥时间 为1 4h;所述原始淀粉是粒径10 100//m的玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、木薯 淀粉或者马铃薯淀粉；第二步制改性包覆层 将第一步制得的干燥淀粉放置于搅拌设备内；在搅拌转速1000 2800Wmin的条件下加入流动性改善剂后，并在改性温 度90 120。C,搅拌状态下改性10 60min使得干燥淀粉表面包覆流动改性层， 即制得具有高流动性亲水淀粉。在上述制备方法中，在对干燥淀粉进行疏水化改性和/或流动性改善过程中， 干燥淀粉在高速搅拌设备内的温度为90 120°C，是通过高速搅拌设备的油浴加 热和摩擦生热的方式达到的，并且疏水改性剂和流动性改善剂是在淀粉搅拌的同 时添加的。采用上述制备方法制得的改性后淀粉可作为润滑剂和防粘剂可用于造纸工 业、纺织行业、涂料工业、生物降解塑料、油墨。 实施例 1 : 制高流动性和强疏水性玉米淀粉第一步制干燥玉米淀粉取粒径80 100//附的玉米淀粉进行干燥处理，获得干燥玉米淀粉；干燥温 度为12CTC,干燥时间为4h;第二步制改性后的淀粉将干燥后的玉米淀粉1.5 A:g放置于高搅机内，所占高搅机腔体容积的2/3;(A) 在搅拌转速1500Wmin的条件下加入3.75g疏水改性剂，并在改性温 度为120°C，持续搅拌下改性时间30min后制得第一包覆层2;疏水改性剂为钛酸酯偶联剂NDZ-105和硅烷偶联剂A-151进行复配，钛酸 酯偶联剂NDZ-105:硅垸偶联剂A-151 =2:1;(B) 在搅拌转速2000Wmin的条件下加入1.5g疏水性16"附的二氧化硅 R972后，并在改性温度为12CTC,持续搅拌下改性时间15min后制得第二包覆 层3;(C) 在搅拌转速1500Wmin的条件下加入3.75g疏水改性齐lJ，并在改性温 度为12CTC，持续搅拌下改性时间30min后制得第三包覆层4;疏水改性剂为钛酸酯偶联剂NDZ-105和硅烷偶联剂A-151进行复配，钛酸 酯偶联剂NDZ- 105:硅烷偶联剂A-151 = 2:1;(D) 在搅拌转速2000Wmin的条件下加入1.5g疏水性16"m的二氧化硅 R972后，并在改性温度为12CTC,持续搅拌下改性时间5min后制得第四包覆层5。 即最后获得M高流动性和强疏水性的玉米淀粉，其剖面结构视图如2所示)。图3所示为干燥后的玉米淀粉扫描电镜照片，图4所示为高疏水性和高流动 性玉米淀粉扫描电镜照片。从电镜照片中可以看到，干燥后的玉米淀粉还有很多 团聚颗粒体存在，而改性后的玉米淀粉颗粒几乎是呈现单个淀粉颗粒分散，没有 出现淀粉颗粒团聚体，根据GB 11986—1989测得干燥后的玉米淀粉休止角为 35° ，而改性后的玉米淀粉休止角为23° ,表明改性后的玉米淀粉颗粒具有良好 的分散性，其流动性也增强。称取按照实施例1制备方法制得的10g改性后的玉米淀粉加入到盛有 150m丄蒸馏水的烧杯中，搅拌，静置2//，得到改性试样。称取按照实施例1的第一步骤制得的干燥后玉米淀粉10g加入到盛有 150mZ蒸馏水的烧杯中，搅拌，静置2/ ,得到参考试样。通过改性试样与参考试样的对比，改性试样全部漂浮在水面上，而未改性的 参考试样全部沉在水底，表明改性试样具有很强的疏水性，测得改性试样的活化 指数为98%，而未改性的参考试样活化指数为0%。在本发明中，活化指数测试采用了如下方式称取10g改性后的玉米淀粉加 入到盛有150mZ蒸馏水的烧杯中，搅拌，静置2A。将沉降于烧杯底部的样品过 滤，抽干，干燥，称重。用原样品的质量减去沉降于烧杯底部的样品质量，即可 得到飘浮部分的质量。漂浮部分的质量除以原样品的质量即可得到改性后玉米淀 粉的活化指数。采用与实施例1相同的制备方法，但疏水改性剂选取为硬脂酸，则制得的改 性后玉米淀粉的休止角为27° ，活化指数为83%。采用与实施例l相同的制备方法，但省略掉第二步骤中(C)、 (D)步，则制 得的改性后玉米淀粉结构剖面如图1A所示，该改性后玉米淀粉的休止角为25。， 活化指数为93%。实施例2 : 高流动性亲水性玉米淀粉 第一步制干燥玉米淀粉取粒径60//w以下的玉米淀粉进行干燥处理，获得干燥玉米淀粉；干燥温度 为8CTC，干燥时间为3.5A;第二步制单层包覆的具有髙流动性亲水淀粉将干燥后的玉米淀粉1.5Kg放置于高搅机内，所占高搅机腔体容积的2/3;在搅拌转速2800Wmin的条件下加入15g亲水性13"m氧化铝颗粒A1203C (degussa.)，并在改性温度为9CTC，持续搅拌下改性时间30min后制得第二包 覆层3;即制得单层包覆的具有高流动性亲水淀粉(剖面结构如图1C所示)。所获得的具有高流动性和亲水性的玉米淀粉，测得其休止角为26° ，活化指 数为0%。釆用与实施例2相同的制备方法制不同淀粉，如土豆淀粉、木薯淀粉或者马 铃薯淀粉的改性，则改性后的上述淀粉的休止角为25 27° ,活化指数为0%。 实施例3 : 强疏水性玉米淀粉第一步制干燥淀粉取粒径30 60/zm的玉米淀粉进行干燥处理，获得干燥玉米淀粉；干燥温度 为100。C，干燥时间为2.5/7;第二步制改性后淀粉将第一步干燥后的玉米淀粉1.5尺g放置于高搅机内，所占高搅机腔体容积的 2/3;(A) 在搅拌转速2000Wmin的条件下加入7.5g的铝酸酯偶联剂 DL-2411-A，并在改性温度为IO(TC，持续搅拌下改性时间60min后制得第一 包覆层2;(B) 在搅拌转速2500Wmin的条件下加入1.5g的10/^的二氧化硅后， 并在改性温度为90。C,持续搅拌下改性时间15min后制得第二包覆层3;(C) 在搅拌转速1500Wmin的条件下加入7.5g的铝酸酯偶联剂 DL-2411-A，并在改性温度为120°C，持续搅拌下改性时间30min后制得第三 包覆层4;制得的具有强疏水性的玉米淀粉结构如图2A所示。所获得的具有强疏水性玉米淀粉，测得其休止角为43° ，流动性较原始玉米 淀粉有所变差，但活化指数为100%,为完全疏水性玉米淀粉。 实施例 4 : 高流动性亲水性小麦淀粉第一步制干燥小麦淀粉取粒径10 50//m的小麦淀粉进行干燥处理，获得干燥小麦淀粉；干燥温度 为11CTC,干燥时间为2/ ; 第二步制改性后淀粉将干燥后的小麦淀粉2Kg放置于高搅机内，所占髙搅机腔体容积的3/4;在搅拌转速1800Wmin的条件下加入10g亲水性13"m的氧化铝颗粒 A1203C (degussa.)，并在改性温度为110°C，持续搅拌下改性时间为15min， 最后获得具有高流动性的亲水性小麦淀粉。所获得的具有高流动性和亲水性的小麦淀粉，测得其休止角为28° ，原始小 麦淀粉的休止角为36。，表明改性后的小麦淀粉流动性得到了很大的提高，改性 后的小麦淀粉活化指数与未改性的均相同，活化指数为0%，表明改性后的小麦淀 粉为亲水性的小麦淀粉。
权利要求
1、一种高流动性和强疏水性淀粉，其特征在于是在干燥后的淀粉(1)表面顺次包覆有第一包覆层(2)、第二包覆层(3)；所述第一包覆层(2)为疏水改性层，该疏水改性层材料是铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硬脂酸中的一种或两种复合使用，两种疏水改性剂复合使用的重量份配比为2∶1～1∶2；所述第二包覆层(3)为流动改性层，该流动改性层材料为疏水性10～100nm的二氧化硅、疏水性2～100μm的二氧化硅或亲水性10～100nm的氧化铝。
2、 根据权利要求1所述的高流动性和强疏水性淀粉，其特征在于是在干燥后的淀 粉(1)表面顺次包覆有第一包覆层(2)、第二包覆层(3)、第三包覆层(4)、 第四包覆层(5);所述第一包覆层(2)、第三包覆层(4)为疏水改性层，该疏水改性层材料是铝 酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硬脂酸中的一种或两种复合使用，两种疏 水改性剂复合使用的重量份配比为2:1 1:2;所述第二包覆层(3)、第四包覆层(5)为流动改性层，该流动改性层材料为疏 水性10 100 "m的二氧化硅、疏水性2 100 //w的二氧化硅或亲水性10 100 wn 的氧化铝。
3、 一种制备如权利要求1所述的高流动性和强疏水性淀粉的方法，其特征在于有如 下步骤第一步制干燥淀粉将原始淀粉进行干燥处理获得干燥淀粉(1)，干燥温度为S0 20(TC，干燥时 间为1 4h;第二步制改性包覆层将第一步制得的干燥淀粉放置于搅拌设备内；(A) 在搅拌转速600 2000Wmin的条件下加入疏水改性剂后，并在改性温 度90 120°C ，搅拌状态下改性30 120min使得干燥淀粉表面包覆疏水改性层， 即第一包覆层(2);(B) 在搅拌转速1000 2800Wmin的条件下加入流动性改善剂后，并在改性 温度90~ 120°C ，搅拌状态下改性10 60min使得包覆有疏水改性层淀粉的表面再 包覆流动改性层，即第二包覆层(3);所述干燥淀粉在搅拌设备中的用量为搅拌设 备腔体容积的1/2~4/5;所述疏水改性剂可以是铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硬脂酸中的 一种或两种复合使用；两种疏水改性剂复合使用的重量份配比为2:1 1:2;所述流动性改善剂为疏水性10 100"附的二氧化硅、疏水性2 100/i附的二 氧化硅或亲水性10 100"w的氧化铝；所述100重量份的干燥淀粉中添加有0.2 2重量份的所述疏水改性剂；所述100重量份的干燥淀粉中添加有0.1 1重量份的所述流动性改善剂。
4、 一种制备如权利要求2所述的高流动性和强疏水性淀粉的方法，其特征在于有如 下步骤第一步制干燥淀粉将原始淀粉进行干燥处理获得干燥淀粉(1)，干燥温度为80 200°C，干燥时 间为l~4h;第二步制改性包覆层将第一步制得的千燥淀粉放置于搅拌设备内；(A) 在搅拌转速600 2000Wmin的条件下加入疏水改性剂后，并在改性温 度90 120°C ，搅拌状态下改性30 120min使得干燥淀粉表面包覆疏水改性层， 即第一包覆层(2);(B) 在搅拌转速1000 2800Wmin的条件下加入流动性改善剂后，并在改性 温度90 120°C ，搅拌状态下改性10 60 min使得包覆有疏水改性层淀粉的表面再 包覆流动改性层，即第二包覆层(3);(C) 在搅拌转速600 2000Wmin的条件下加入疏水改性剂后，并在搅拌状 态下改性30 120min使得干燥淀粉表面包覆疏水改性层，即第三包覆层(4);(D) 在搅拌转速1000 2800Wmin的条件下加入流动性改善剂后，并在搅拌 状态下改性10 60min使得包覆有疏水改性层淀粉的表面再包覆流动改性层，即第 四包覆层(5);所述干燥淀粉在搅拌设备中的用量为搅拌设备腔体容积的1/2~4/5;所述疏水改性剂可以是铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硬脂酸中的 一种或两种复合使用；两种疏水改性剂复合使用的重量份配比为2:1 1:2;所述流动性改善剂为疏水性10~100"w的二氧化硅、疏水性10 100//m的二 氧化硅或亲水性10~ 100"m的氧化铝；所述100重量份的干燥淀粉中添加有0.2 2重量份的所述疏水改性剂；所述IOO重量份的干燥淀粉中添加有0.1 1重量份的所述流动性改善剂。
5、 根据权利要求3或4所述的制备高流动性和强疏水性淀粉的方法，其特征在于 在第二步骤中对干燥后淀粉进行疏水化改性和流动性改善过程中，干燥淀粉在高 速搅拌设备内的温度为90 120°C，是通过高速搅拌设备的油浴加热和摩擦生热 的方式达到的，并且疏水改性剂和流动性改善剂是在淀粉搅拌的同时添加。
6、 根据权利要求3或4所述的制备高流动性和强疏水性淀粉的方法，其特征在于所述搅拌设备可以是目前工业上常用的高搅机、桨叶混合机、介质磨、球磨机、 振动磨、或者是转筒式粉体表面改性机。
7、 根据权利要求3或4所述的制备高流动性和强疏水性淀粉的方法，其特征在于 所述原始淀粉是粒径10 100/^的玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、木薯淀粉 或者马铃薯淀粉。
8、 根据权利要求3或4所述的制备高流动性和强疏水性淀粉的方法，其特征在于 能够制备得到高流动性和强疏水性的淀粉、或者制备得到高流动性的亲水性淀粉、 或者制备得到具有一般流动性的强疏水性淀粉。
9、 根据权利要求1所述的髙流动性和强疏水性淀粉，其特征在于该改性后淀粉能 够作为润滑剂和防粘剂用于造纸工业、纺织行业、涂料工业、生物降解塑料、或 者油墨。
全文摘要
本发明公开了一种高流动性和强疏水性淀粉及其制备方法，该方法采用工业上常用的高速搅拌设备对淀粉进行干法改性处理，在淀粉颗粒表面包覆一层疏水性薄膜，从而获得疏水性淀粉；同时在疏水性淀粉颗粒表面包覆一层流动性改善剂，使疏水性的淀粉具有良好的流动性，从而获得具有良好流动性和疏水性的淀粉颗粒。该工艺过程简单可行，稳定可靠，成本低，具有通用性，能够在现有的生产工艺及设备条件下进行生产，可以实现工业化大规模生产。采用该方法制备得到的改性淀粉流动如水，并且在水面上飘浮不沉，具有优良的流动性以及良好的疏水性。
文档编号C08J7/04GK101230151SQ20071030469
公开日2008年7月30日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年12月28日
发明者李金芝, 沈志刚, 蔡楚江, 邢玉山, 麻树林 申请人:北京航空航天大学