專利名稱：一種乙酰化玉米淀粉及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紡織用變性淀粉漿料技術(shù)，具體為一種乙酰化玉米淀粉及其制備方法。
背景技術(shù)：
淀粉作為經(jīng)紗上漿的主漿料，來源非常廣泛，且價格低廉，但調(diào)漿手續(xù)麻煩、上漿性能也不能令人滿意。PVA的出現(xiàn)，解決了疏水性纖維的上漿問題，其卓越的成膜性能被認為是經(jīng)紗上漿的一次革命。但PVA難以降解，對環(huán)境造成污染，被認為是不潔漿料。因此，解決上漿性能與環(huán)境污染的矛盾已成為業(yè)界及學者們關(guān)注的焦點。由于淀粉資源豐富，易于降解，人們可利用淀粉大分子結(jié)構(gòu)上的特點，對淀粉進行化學或物理變性，改善淀粉的實用性能。取代PVA的一條思路就是對淀粉進行變性處理，以達到單獨或與丙烯酸類漿料混合使用，革除PVA的目的(參見武海良，基于微波場中的淀粉固相接枝漿料研究[D].天津工業(yè)大學，2003. 12)。乙酰化淀粉又稱醋酸酯淀粉或醋酸淀粉，是酯化淀粉中最重要的一個品種。其特點是糊的凝沉性低，對酸、堿、熱的穩(wěn)定性高，糊的透明度高，凍溶穩(wěn)定性好；分子間不易形成氫鍵，抗老化性能好，主要用于增稠劑、穩(wěn)定劑、黏結(jié)劑和制食用淀粉膜。目前歐美、日本等國生產(chǎn)的乙酰化淀粉主要為低取代度的產(chǎn)品，應用于食品、造紙、紡織和其他工業(yè)。在紡織行業(yè)中，醋酸酯淀粉主要用于天然纖維紗和化纖混紡紗上漿，一般與合成漿料的混用質(zhì)量比例在1(Γ30%之間，若是采用質(zhì)量優(yōu)良醋酸酯淀粉，并配以合理的調(diào)漿工藝與嚴格的操作與管理，其混用質(zhì)量比例可達到50飛0%。醋酸酯淀粉可作為主體漿料使用，與丙烯酸類漿料、聚乙烯醇漿料混合，具有良好的貼伏毛羽的效能，很適宜于噴氣織機織造的要求(參見周永元，紡織漿料學[Μ].中國紡織出版社，2004. 2)。乙酰化淀粉一般用酸酐或乙酸乙烯在堿性條件下作用于淀粉乳而制做，用3%的堿調(diào)節(jié)反應體系pH值，反應結(jié)束后用鹽酸中和至pH6. 5 pH7. 0，然后離心、洗滌、干燥、制得成品。目前，乙酰化淀粉的制備多采用水浴法或電熱套加熱法，反應耗時長、效率低；同時，長時間加熱也會對淀粉結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定程度破壞。近些年，微波加熱法開始在有機合成領(lǐng)域廣泛研究和應用，獲得了較好的效果。微波是頻率在300MHC300GHZ范圍，波長從Imm到Im左右的電磁波。其高頻對極性介質(zhì)進行作用，帶電粒子的轉(zhuǎn)動或移動速度很快，可促進單體或反應液快速升溫，且加熱均勻，避免了傳統(tǒng)加熱方式加熱速度慢、受熱不均勻等缺點。由于微波頻率與化學基團的轉(zhuǎn)振動頻率接近，因此可以使分子構(gòu)象發(fā)生改變，活化某些基團，而對大分子鏈無損傷，大大加快反應速度(參見金欽漢等，微波化學[M].科學出版社，1999. 10)。目前微波輻射技術(shù)在淀粉改性上的應用成為近期國內(nèi)外研究熱點。微波反應作用非常復雜，對有機化學反應的作用，不但有熱效應還可以改變反應的動力學性質(zhì)，降低反應的活化能，淀粉在微波輻照下，發(fā)生熱效應和電磁效應。淀粉內(nèi)部無溫度梯度加熱，在微波場中，淀粉分子做有序高頻振動，相互碰撞、摩擦，產(chǎn)生熱能使淀粉升溫，和其他化學物質(zhì)發(fā)生反應，生成變性淀粉(參見王清成等，微波固相加熱法淀粉磷酸酯合成新工藝研究[J].化學通報，2003)。與傳統(tǒng)加熱進行化學反應相比微波輻射相比具有加熱速度快、縮短反應進行時間，提高反應效率，優(yōu)化反應操作體系等諸多特點。但在此之前的研究多使用家用微波爐，缺乏常規(guī)化學合成必要的攪拌、除氧、回流、滴加、分水等裝置，因此制備效果并不理想，又由于無法控制溫度，因此反應過程 難以控制，可重復性差，并且造成反應物揮發(fā)嚴重，嚴重時甚至有發(fā)生火災的危險(參見李冬梅等，微波場中土豆淀粉丙烯酸接枝漿料的制備及性能[J].棉紡織技術(shù)，2004. I)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是提供一種乙酰化玉米淀粉及其制備方法。該淀粉具有粘度低、流動性高，溶脹性能好、糊液透明度高，穩(wěn)定性高，抗老化性強；對滌棉混紡紗粘附力高，成膜性好，漿膜強韌等優(yōu)點，漿紗性能優(yōu)越。該淀粉由于是在微波場中制備，具有節(jié)能省時、反應效率高、反應條件緩和、便于產(chǎn)物分離、過程易控制、可重復性高，且生產(chǎn)過程中無污染，安全性高等特點。本發(fā)明解決所述淀粉技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計一種乙酰化玉米淀粉，其特征在于該淀粉的原料質(zhì)量組成份數(shù)為玉米原淀粉100份；乙酸乙烯酯8、份；碳酸鉀5 5. 2份和無離子水290 310份；該淀粉的取代度為O. 09、. I。本發(fā)明解決所述制備方法技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計一種乙酰化玉米淀粉的制備方法，該制備方法采用本發(fā)明所述乙酰化玉米淀粉的原料質(zhì)量組成和以下工藝步驟(I)微波輔助法制備乙酰化玉米淀粉把所述份數(shù)的玉米原淀粉和無離子水制成淀粉懸浮液，轉(zhuǎn)移至250mL兩口燒瓶中，將燒瓶放置在微波反應器中，接通冷凝回流裝置，打開磁力攪拌，設(shè)置微波輸出功率48(T500W，在溫度48 52°C下反應l(Tl2min，同時通過恒壓滴液漏斗緩慢滴加酯化劑乙酸乙烯酯和催化劑濃度3%的碳酸鉀溶液；(2)產(chǎn)物的分離反應結(jié)束后，關(guān)閉微波，將產(chǎn)物取出，用O. lmol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH值至6. 5^7,過濾，濾餅以無離子水洗滌2-3次，再用無水乙醇洗滌2-3次，將濾餅在60°C下烘干、粉碎、過65目分樣篩，再于60°C下烘干至恒重，即得到粉末狀的乙酰化玉米淀粉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的創(chuàng)新點主要有以下兩方面I.本發(fā)明采用微波輔助法制備乙酰化淀粉，與傳統(tǒng)水浴法相比，反應速率提高了數(shù)十倍，具有生產(chǎn)效率高、用時短、能耗低，生產(chǎn)過程環(huán)保無污染的優(yōu)點。此外，以往微波輔助法制備乙酰化淀粉雖有研究，但大部分采用家用微波爐，或在恒定的功率下進行，存在反應體系溫度不可控的問題，雖能加快酯化反應速率，但也會因內(nèi)部溫度過高而導致淀粉糊化甚至焦化，反應過程不可控，重現(xiàn)性差。本發(fā)明首次使用MCR-3微波化學反應器制備乙酰化淀粉，反應溫度可以通過自動調(diào)節(jié)輸出功率來實現(xiàn)智能化控制，并在此基礎(chǔ)上討論了微波場中反應溫度對乙酰化效果的影響。制備工藝過程可控性大大增強，重現(xiàn)性高，該技術(shù)可以用于大規(guī)模乙酰化淀粉的生產(chǎn)，為微波制備乙酰化淀粉的工業(yè)化生產(chǎn)提供新的思路。2.在應用方面，本產(chǎn)品由于是在微波場中合成，因此在微波輻照變性(物理變性)與乙酰化改性(化學變性)的共同作用下，理化性能得到了顯著的提升，不僅產(chǎn)品的粘度低，穩(wěn)定性好，而且水溶性，膨脹性，抗老化性都有了明顯的改善，這一系列理化性能的改善最終成為淀粉漿用性能提高的內(nèi)在原因。漿紗實驗結(jié)果表明，當取代度處于O. 09、. I時，本發(fā)明的乙酰化淀粉，漿紗性能包括斷裂伸長，斷裂強度比原淀粉有了明顯的提高，而毛羽貼服率，耐磨性能等指標則接近于PVA，并以耐磨性的增強尤為顯著。由于漿紗的耐磨性受漿液的滲透性，被覆與成膜性，毛羽貼伏性，以及漿紗的強伸性等諸多方面的因素的影響，所以它綜合反應出了漿液對紗線的粘附能力以及漿紗的內(nèi)在情況。故而漿紗的耐磨次數(shù)直接影響漿紗的可織性，被認為是最重要的漿紗質(zhì)量指標。綜合以上結(jié)果表明，本發(fā)明乙酰化淀粉應用于滌/棉型紗上漿中，其漿紗質(zhì)量明顯改善，是一種性能優(yōu)異、造價低廉、便于生產(chǎn)，并對環(huán)境無害的綠色環(huán)保漿料。在替代PVA方面具有極大的潛力。


圖I為本發(fā)明乙酰化淀粉一種實施例與原淀粉的紅外光譜對比圖；其中，曲線A為原淀粉紅外譜圖；曲線B為本發(fā)明乙酰化淀粉紅外譜圖；
圖2為本發(fā)明乙酰化淀粉一種實施例與原淀粉的冷場發(fā)射掃描電鏡圖像，其中，圖2 (I)為原淀粉的顆粒放大2000倍后的FESEM圖像；圖2 (2)為原淀粉的顆粒放大9000倍后的FESEM圖像；圖2 (3)為本發(fā)明乙酰化淀粉的顆粒放大2000倍后的FESEM圖像；圖2 (4)為本發(fā)明乙酰化淀粉的顆粒放大9000倍后的FESEM圖像；圖3為本發(fā)明乙酰化淀粉一種實施例與原淀粉的X-射線衍射譜圖；其中，曲線A為原淀粉X-射線衍射譜圖；曲線B為本發(fā)明乙酰化淀粉X-射線衍射譜圖；圖4為本發(fā)明乙酰化淀粉一種實施例的漿紗與原紗、原淀粉漿紗和PVA漿紗的外觀對比圖，其中，圖4(1)為滌 / 棉(T/C 65/35)原紗圖；圖4(2)為原淀粉漿紗圖；圖4 (3)為PVA漿紗圖；圖4⑷為本發(fā)明乙酰化淀粉漿紗圖；圖5為原淀粉漿紗在A-DATA2071. TM抱合試驗機上摩擦不同次數(shù)后的漿紗外觀效果圖，其中，圖5 (I)為原淀粉漿紗耐磨O次后的漿紗外觀效果圖；圖5 (2)為原淀粉漿紗耐磨50次后的漿紗外觀效果圖；圖5(3)為原淀粉漿紗耐磨100次后的漿紗外觀效果圖；圖5(4)為原淀粉漿紗耐磨150次后的漿紗外觀效果圖；圖5 (5)為原淀粉漿紗耐磨200次后的漿紗外觀效果圖；圖5 (6)為原淀粉漿紗耐磨250次后的漿紗外觀效果圖；圖6為PVA漿紗在A-DATA2071. TM抱合試驗機上摩擦不同次數(shù)后的漿紗外觀效果圖，其中，圖6 (I)為PVA漿紗耐磨O次后的漿紗外觀效果圖；圖6 (2)為PVA漿紗耐磨50次后的漿紗外觀效果圖；圖6 (3)為PVA漿紗耐磨100次后的漿紗外觀效果圖6 (4)為PVA漿紗耐磨150次后的漿紗外觀效果圖；圖6 (5)為PVA漿紗耐磨200次后的漿紗外觀效果圖；圖6 (6)為PVA漿紗耐磨250次后的漿紗外觀效果圖；圖7為本發(fā)明乙酰化淀粉一種實施例的漿紗在A-DATA2071. TM抱合試驗機上摩擦不同次數(shù)后的漿紗外觀效果圖，其中，圖7 (I)為本發(fā)明乙酰化淀粉漿紗耐磨O次后的漿紗外觀效果圖；圖7 (2)為本發(fā)明乙酰化淀粉漿紗耐磨50次后的漿紗外觀效果圖；圖7 (3)為本發(fā)明乙酰化淀粉漿紗耐磨100次后的漿紗外觀效果圖；圖7 (4)為本發(fā)明乙酰化淀粉漿紗耐磨150次后的漿紗外觀效果圖； 圖7 (5)為本發(fā)明乙酰化淀粉漿紗耐磨200次后的漿紗外觀效果圖；圖7(6)為本發(fā)明乙酰化淀粉漿紗耐磨250次后的漿紗外觀效果圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及附圖來進一步敘述本發(fā)明。本發(fā)明設(shè)計的一種乙酰化玉米淀粉(簡稱乙酰化淀粉或淀粉，參見圖1-7)，其特征在于該淀粉的原料質(zhì)量組成份數(shù)為玉米原淀粉100份；乙酸乙烯酯8、份；碳酸鉀5 5. 2份和無離子水290 310份。本發(fā)明乙酰化淀粉的結(jié)構(gòu)表征及理化性質(zhì)分析如下(參見圖1-3)。原淀粉締合羥基O— H鍵的伸縮振動在紅外光譜圖(參見圖I)中340012000^1處表現(xiàn)為一寬而強的吸收峰，2930cm—1處為淀粉碳鏈骨架C一H鍵對稱振動吸收峰，1152 1015CHT1為淀粉醚鍵C一O—C反對稱伸縮振動吸收峰(參見P. Lanthong, R. Nuisin, S.Kiatkamjornwong, Graftcopolymerization, characterization, and degradation ofcassava starch-g-acrylamide/itaconic acid superabsorbents, [j] . CarbohydratePolymer. SCI, 2006. 10 ；P. Lanthong, R. Nuisin, S. Kiatkamjornwong,木薯淀粉接枝丙烯酸胺/衣康酸高吸水性樹脂的制備，表征及降解性能分析.[J].碳水化合物.SCI, 2006. 10)。通過乙酰化淀粉與原淀粉紅外光譜的對比發(fā)現(xiàn)，乙酰化淀粉在1731CHT1處出現(xiàn)C=O鍵型的伸縮振動吸收峰，在1380CHT1處出現(xiàn)甲基一CH3的彎曲振動吸收峰，在1248CHT1處出現(xiàn)了 C一O單鍵的伸縮振動吸收峰(參見Navdeep Singh Sodhi, Narpinder Singh,Characteristics of acetylated starchesprepared using starches separated fromdifferent rice cultivars [j] . Journal of FoodEngineering. SCI, 2005. 9 ；NavdeepSingh Sodhi, Narpinder Singh,從不同品種大米中分離淀粉制備的乙酰化淀粉特性研究[J].食品工程.SCI，2005. 9)。以上特征峰的出現(xiàn)表明在玉米原淀粉大分子上已經(jīng)引入了乙酰基團。圖2分別為原淀粉，乙酰化淀粉顆粒放大2000倍及9000倍的冷場發(fā)射掃描電鏡圖。由圖2掃描電鏡圖可以看出，玉米原淀粉顆粒的形狀多為圓形、棱角形、多邊形等，表面平滑、規(guī)整。與原淀粉相比，乙酰化淀粉顆粒形貌并未發(fā)生大的改變，這是因為淀粉的取代反應主要發(fā)生在凝膠相內(nèi)(無定形相)或微晶的表面，而淀粉晶態(tài)相由于堆砌緊密很難被化學試劑滲入，故乙酰化不會引起團粒形貌的顯著變化。部分醋酸酯淀粉顆粒規(guī)則度下降，出現(xiàn)凹凸不平，少數(shù)顆粒表面出現(xiàn)孔洞，可能是被堿腐蝕留下的痕跡(參見魏彥杰，采用環(huán)境友好工藝制備兩種醋酸醋淀粉及其性能比較研究[D].西南大學，2010. 5)。圖3為原玉米淀粉，乙酰化淀粉的X-射線衍射譜圖。由圖3可以看出，玉米淀粉在2Θ為15.0°、17.1°、17.8°和23. 0°處有較強的衍射峰，表明玉米淀粉屬于典型的A型結(jié)晶結(jié)構(gòu)。之前的研究結(jié)果表明，微波會使B型淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)锳型，但不會使A型淀粉的結(jié)晶類型發(fā)生改變，而經(jīng)過微波處理后，A型淀粉結(jié)晶度提高。這是由于微波處理過程中淀粉內(nèi)部分子處于非常活躍的狀態(tài)，其中鏈淀粉分子和支淀粉分子發(fā)生遷移，鏈淀粉分子與周圍的鏈淀粉分子、支淀粉分子末端(支淀粉即支鏈淀粉，支淀粉分子為樹狀結(jié)構(gòu)，由主鏈(C鏈)生出支鏈(B鏈)，再由支鏈生出支鏈(A鏈)，A鏈即鏈的末端，結(jié)構(gòu)上與直鏈淀粉相似，易與直鏈淀粉或其它支鏈淀粉末端在氫鍵作用力下發(fā)生締合，彼此平行排列，堆疊形成緊密有序的晶格結(jié)構(gòu))、支淀粉分子與支淀粉分子末端相互纏繞形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，導致分子排列更加有序、結(jié)晶性更強(參見寧芯，程學勛，趙思明等，微波對大米淀粉物化特性的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學學報.，2009. 3)。在乙酰化淀粉的衍射圖(圖3)中，在2 Θ分別為15. 0° ,17. 2°、17.9。和22. 9。處的衍射峰依然存在，說明乙酰化淀粉的晶型未發(fā)生變化，仍為A型。這與之前的研究結(jié)果相吻合。通過MDI-Jade軟件，結(jié)合張本山法，計算可得玉米原淀粉結(jié)晶度為27. 9°，而本發(fā)明乙酰化淀粉的結(jié)晶度不但沒有提高，反而略有降低，為25. 1°。由于乙酰基的引入帶來空間位阻效應，增加了淀粉大分子的空間阻礙，阻礙了微波場中淀粉大分子鏈的取向運動，分子間不易平行排列，阻礙了新的微晶組織的生成，故結(jié)晶度沒有提高。又由于在乙酰化反應過程中，隨著淀粉團粒被破壞，以及引入的乙酰基使得淀粉大分子上羥基之間的作用減弱，導致淀粉分子間和分子內(nèi)氫鍵作用力減弱，從而弱化了淀粉的晶格結(jié)構(gòu)。同時，乙酰基的存在使無定形區(qū)淀粉鏈間距離的伸張，進而導致結(jié)晶區(qū)內(nèi)鏈間距離增大，少量反應試劑滲透入晶區(qū)進行反應，淀粉團粒內(nèi)長程有序的雙螺旋結(jié)構(gòu)遭到一定程度的破壞，結(jié)果造成結(jié)晶度下降(參見 Cherif Ibrahima Khalil Diop, Hai Long Li, Bi Jun Xie, John Shi,Impact of the catalytic activity of iodine on the granule morphology, crystallinestructure, thermal properties and water solubility of acetylated corn(Zea mays)starch synthesized under microwave assistance[J]. Industrial Crops andProducts.SCI, 2011. 3 ；Cherif Ibrahima Khalil Diop, Hai Long Li, Bi Jun Xie, JohnShi,碘催化活性對微波輔助法制備乙酰化玉米淀粉團粒形態(tài)，晶態(tài)結(jié)構(gòu)，熱力學性能和水溶性的影響[J].工業(yè)作物與制品.SCI，2011. 3)。由于酯化反應主要發(fā)生在無定形區(qū)以及微晶表面，故不會對晶區(qū)造成大的破壞，因此乙酰化淀粉結(jié)晶度雖有下降，但不明顯。圖1，圖2和圖3的分析結(jié)果表明，本發(fā)明制備方法完成了原淀粉在微波場中的乙酰化反應，在淀粉大分子上引入了乙酰基團，淀粉的結(jié)晶度有所下降，并且團粒結(jié)構(gòu)受到了一定程度的破壞。由于乙酰基團的引入，在很大程度上改變了乙酰化淀粉的理化性能，如提高了溶解性、膨脹性，改善了流變性能、粘度特性、糊液穩(wěn)定性、抗老化回升能力，以及粘附性能等，而這些性能的提高也是乙酰化淀粉的漿紗性能相較于玉米原淀粉得到極大改善的內(nèi)在原因。本發(fā)明同時設(shè)計了乙酰化玉米淀粉的制備方法(簡稱制備方法)，該制備方法采用本發(fā)明所述乙酰化玉米淀粉的原料質(zhì)量份數(shù)組成和以下工藝步驟(I)微波輔助法制備乙酰化玉米淀粉按照所述份數(shù)的玉米原淀粉(簡稱原淀粉)和無離子水制成淀粉懸浮液，轉(zhuǎn)移至250mL兩口燒瓶中，再將燒瓶安置在微波反應器中，接通冷凝回流裝置，打開磁力攪拌；設(shè)置好微波輸出功率，反應溫度，時間等變量后，開啟微波，實施例在48(T500W的微波功率下反應l(Tl2min，反應溫度48 52°C，同時通過恒壓滴液漏斗緩慢滴加酯化劑乙酸乙烯酯和催化劑濃度3%的碳酸鉀溶液。(2)產(chǎn)物的分離反應結(jié)束后，關(guān)閉微波，將產(chǎn)物取出，用O. lmol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)反應液的PH值至6. 5 7，過濾，濾餅以無離子水洗滌2-3次，再用無水乙醇洗滌2-3次，將濾餅在60°C下烘干，粉碎，過65目分樣篩，再于60°C下烘干至恒重，得到粉末狀的本發(fā)明乙酰化玉米淀粉。本發(fā)明對乙酰化玉米淀粉的取代度進行了測定。乙酰化玉米淀粉取代度的測定方法主要參照中華人民共和國紡織常用變性淀粉漿料行業(yè)標準(參見FZ/T 15001-2008 [S], 中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會，2008. 9)。本發(fā)明淀粉的取代度為O. 09、. I。本發(fā)明乙酰化玉米淀粉制備方法實驗儀器設(shè)備包括MCR-3微波化學反應器，DF-101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，SHB-III循環(huán)水式多用真空泵，鼓風電熱干燥箱，ZD-85數(shù)顯氣浴恒溫振蕩器，F(xiàn)A2004N電子分析天平。本發(fā)明制備方法所用的儀器設(shè)備為常規(guī)儀器設(shè)備，成本低，操作方便，技術(shù)成熟，適用于工業(yè)化推廣應用。為了說明乙酰化淀粉對于滌/棉混紡紗的粘附力，本發(fā)明對用乙酰化淀粉上漿后的滌/棉(T/C 65/35)混紡粗紗的粘附力進行了測試，其上漿與測試方法為將粗紗條輕輕地繞在鋁合金框架上，(注意繞粗紗條時不能使其有伸長)待用。在2000ml燒杯內(nèi)加入一定量的蒸餾水，用淀粉漿料制成1%濃度的漿液，加蓋后放入95°C恒溫水浴鍋中調(diào)溫30min。使?jié){液溫度升到95°C，保溫一小時，待用。將準備好的試樣及框架浸入漿液中，同時按下秒表計時，浸潰5min時即將框架提出，掛起自然晾干。將已晾干的試樣從框架下剪下，在恒溫，恒濕室內(nèi)(相對濕度65%，20°C)放置24h，然后在斷裂強力儀上測試測試粗紗的斷裂強力。為了對比乙酰化玉米淀粉與原玉米淀粉、PVA漿液的粘附性能，本發(fā)明分別對以原淀粉，PVA上漿后的滌/棉(T/C 65/35)混紡粗紗的粘附力進行了測試。除配方中乙酰化淀粉分別用原淀粉、PVA替代外，其余條件同乙酰化淀粉。本發(fā)明使用ASS3000型全自動小樣單紗上漿機對乙酰化淀粉進行滌/棉(T/C65/35)混紡細紗的上漿實驗，并對漿紗的強度、伸長、耐磨、毛羽等性能進行測試。其上漿方法為用蒸餾水配置含固率為6%的漿料，加熱至95°C保溫I小時，得到上漿用漿液，在ASS3000型全自動小樣單紗上漿機上進行上漿實驗，漿紗機主要參數(shù)為上漿溫度90°C，車速35m/min，烘箱溫度80°C，壓漿輥壓力O. 2mpa。得到可進行測試的漿紗并測試其性能。為了對比乙酰化淀粉與PVA、原玉米淀粉漿紗的性能，本發(fā)明同時對用PVA、原玉米淀粉上漿后的漿紗進行測試。除配方中乙酰化淀粉分別用PVA及原淀粉替代外，余同乙酰化淀粉。下面給出本發(fā)明的具體實施例。具體實施例僅是為了進一步詳細說明本發(fā)明，不限制本發(fā)明的權(quán)利要求。實施例I稱取30g玉米淀粉，以一定體積的無離子水配置質(zhì)量分數(shù)25%的淀粉懸浮液，轉(zhuǎn)移至250mL兩口燒瓶中，將燒瓶安置在MCR-3微波化學反應器中，接通冷凝回流裝置，打開磁力攪拌。設(shè)置好微波輸出功率，反應溫度，時間等變量后，開啟微波，在50°C下反應12min，同時通過恒壓滴液漏斗緩慢滴加酯化劑乙酸乙烯酯VAc 2. 9mL和催化劑濃度3%的K2CO3溶液 51. 2mL。反應結(jié)束后，關(guān)閉微波，將產(chǎn)物取出，用O. lmol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH值至6. 5^7,過濾，濾餅以無離子水洗滌兩次，再用無水乙醇洗滌兩次，將濾餅在60°C下烘干，粉碎，過65目分樣篩，再于60°C下烘干至恒重，即得到粉末狀的本發(fā)明乙酰化玉米淀粉。乙酰化效果檢驗參照上節(jié)中乙酰化淀粉取代度的測定方法測定相關(guān)參數(shù)。本實施例經(jīng)計算的取代度及反應效率數(shù)據(jù)列于表1，結(jié)構(gòu)表征參見圖I、圖2和圖3。實施例2稱取30g玉米淀粉，以一定體積的無離子水配置質(zhì)量分數(shù)25%的淀粉懸浮液，轉(zhuǎn)移至250mL兩口燒瓶中，將燒瓶安置在MCR-3微波化學反應器中，接通冷凝回流裝置，打開磁力攪拌。設(shè)置好微波輸出功率，反應溫度，時間等變量后，開啟微波，在60°C下反應12min， 同時通過恒壓滴液漏斗緩慢滴加酯化劑乙酸乙烯酯VAc 2. 9mL和催化劑濃度3%的K2CO3溶液51.2mL，余同實施例I。本實施例經(jīng)計算的取代度及反應效率列于表I。實施例3稱取30g玉米淀粉，以一定體積的無離子水配置質(zhì)量分數(shù)25%的淀粉懸浮液，轉(zhuǎn)移至250mL兩口燒瓶中，將燒瓶安置在MCR-3微波化學反應器中，接通冷凝回流裝置，打開磁力攪拌。設(shè)置好微波輸出功率，反應溫度，時間等變量后，開啟微波，在50°C下反應20min，同時通過恒壓滴液漏斗緩慢滴加酯化劑乙酸乙烯酯VAc 2. 9mL和催化劑濃度3%的K2CO3溶液51.2mL，余同實施例I。本實施例經(jīng)計算的取代度及反應效率列于表I。實施例4稱取30g玉米淀粉，以一定體積的無離子水配置質(zhì)量分數(shù)25%的淀粉懸浮液，轉(zhuǎn)移至250mL兩口燒瓶中，將燒瓶安置在MCR-3微波化學反應器中，接通冷凝回流裝置，打開磁力攪拌。設(shè)置好微波輸出功率，反應溫度，時間等變量后，開啟微波，在50°C下反應12min，同時通過恒壓滴液漏斗緩慢滴加酯化劑乙酸乙烯酯VAc 4. 3mL和催化劑濃度3%的K2CO3溶液51.2mL，余同實施例I。本實施例經(jīng)計算的取代度及反應效率列于表I。實施例5稱取30g玉米淀粉，以一定體積的無離子水配置質(zhì)量分數(shù)25%的淀粉懸浮液，轉(zhuǎn)移至250mL兩口燒瓶中，將燒瓶安置在MCR-3微波化學反應器中，接通冷凝回流裝置，打開磁力攪拌。設(shè)置好微波輸出功率，反應溫度，時間等變量后，開啟微波，在50°C下反應12min，同時通過恒壓滴液漏斗緩慢滴加酯化劑乙酸乙烯酯VAc 2. 9mL和催化劑濃度3%的K2CO3溶液64mL，余同實施例I。本實施例經(jīng)計算的取代度及反應效率列于表I。表I實施例I與實施例2飛的取代度和反應效率比較
權(quán)利要求
1.一種乙酰化玉米淀粉，其特征在于該淀粉的原料質(zhì)量組成份數(shù)為玉米原淀粉100份；乙酸乙烯酯8、份；碳酸鉀5 5. 2份和無離子水29(Γ310份；該淀粉的取代度為O.09 O. I。
2.—種乙酰化玉米淀粉的制備方法，該制備方法采用權(quán)利要求I所述乙酰化玉米淀粉的原料質(zhì)量組成和以下工藝步驟 (1)微波輔助法制備乙酰化玉米淀粉把所述份數(shù)的玉米原淀粉和無離子水制成淀粉懸浮液，轉(zhuǎn)移至250mL兩口燒瓶中，將燒瓶放置在微波反應器中，接通冷凝回流裝置，打開磁力攪拌，設(shè)置微波輸出功率48(T500W，在溫度48 52°C下反應l(Tl2min，同時通過恒壓滴液漏斗緩慢滴加酯化劑乙酸乙烯酯和催化劑濃度3%的碳酸鉀溶液； (2)產(chǎn)物的分離反應結(jié)束后，關(guān)閉微波，將產(chǎn)物取出，用O.lmol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH值至6. 5^7,過濾，濾餅以無離子水洗滌2-3次，再用無水乙醇洗滌2-3次，將濾餅在60°C下烘干、粉碎、過65目分樣篩，再于60°C下烘干至恒重，即得到粉末狀的乙酰化玉米淀粉。
全文摘要
本發(fā)明公開一種乙酰化玉米淀粉及其制備方法。該淀粉原料質(zhì)量組成份數(shù)為玉米原淀粉100份；乙酸乙烯酯8~9份；碳酸鉀5~5.2份和無離子水250~350份。該制備方法采用本發(fā)明所述原料質(zhì)量組成和以下工藝(1).把玉米原淀粉和無離子水制成淀粉懸浮液，放置微波反應器中，在微波功率480~500W、溫度48~52℃下反應10~12min，同時滴加乙酸乙烯酯和濃度3%的碳酸鉀溶液；(2)用0.1mol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH值至6.5~7，過濾，濾餅以50/50(V/V)的乙醇/水溶液洗滌2-3次，再用無水乙醇洗滌2-3次，將濾餅在60℃下烘干、粉碎、過65目分樣篩，再于60℃下烘干至恒重即得。
文檔編號D06M15/11GK102936290SQ20121043734
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月6日
發(fā)明者王瑞, 張昊, 王建坤, 張紀梅 申請人:天津工業(yè)大學