????????????????????????????????技術領域

本發明屬于絮凝劑制備技術領域和淀粉改性技術領域，涉及一種通過機械力和化學改性，在無堿和干法制備條件下生產季銨型陽離子改性淀粉的方法，用該方法生產的季銨型陽離子改性淀粉作為絮凝劑，該絮凝劑可以在水處理特別是廢水凈化處理中的應用。

????????????????????????????????背景技術

我國淀粉資源極為豐富、價格低廉，淀粉為天然高分子物質，因其具有分子量分布廣、活性基團多、結構多樣化等特點，常被用于陽離子化改性制備陽離子淀粉，改性后的淀粉分子中帶有陽離子正電荷，對大多帶負電荷的纖維、膠粒具有親和性，被廣泛用于造紙、采礦、紡織、化妝品和水處理行業，且因其易于生物降解，顯示了良好的應用前景。陽離子淀粉品種繁多，其中叔胺型陽離子淀粉和季銨型陽離子淀粉是目前主要的商品，是由淀粉與帶有陽電荷的胺類化合物進行醚化反應合成，由于季銨型陽離子淀粉的pH適應范圍廣，發展更為迅速和普遍，已成為當今陽離子淀粉中的主導產品。

制備季銨型陽離子淀粉的常用方法有濕法(Sableviciene?D等，Flocculation?properties?ofhigh-substituted?cationic?starches，Colloids?and?Surfaces?A：Physicochemical?and?engineeringaspects，2005，259：23-30)、干法(Khalil?M?I等，Preparation?of?some?cationic?starches?usingthe?dry?process，Starch/Strke，1998，50(6)：267-271)和半干法(何林華等，半干法制備季銨型陽離子淀粉的工藝，中國專利：CN?1352196A，2002；張曉宇等，半干法制備低取代度陽離子淀粉研究，食品與生物技術學報，2005，24(5)：94-97)三種。濕法也稱漿法，是將淀粉分散在水或其他液體介質中，配成質量比為40～46％的淀粉水懸浮液，在中等溫度(30～50℃)條件下與醚化劑進行醚化改性反應，該工藝的優點是反應條件溫和，生產設備簡單，但反應轉化率低于40％，后處理困難，且后處理時會有大量的未反應的醚化劑和淀粉流失，造成嚴重的廢水污染問題。干法是在較高溫下(60～120℃)，很少量的水狀態(低于20％)完成變性反應，此工藝是固相反應，工藝簡單，基本無三廢，成本較低，不必進行后處理，但反應轉化率只有10～50％。半干法是繼濕法及干法工藝之后出現的，將淀粉與陽離子劑、堿催化劑一起混合成含水的淀粉液(20～30％)，60～100℃反應，該工藝具有干法反應的優點，但高溫下，淀粉在堿水中容易糊化，因而該反應對混合攪拌的要求較高，且單體試劑在高溫的堿水中容易降解和引發副反應。近年來還研究了用微波加速反應(岳世泰等，微波干法制備陽離子淀粉，中國專利：CN89107080.X，1991)等方法制備陽離子淀粉，由于微波可以縮短反應時間，簡化操作，具有綠色環保意義，但微波干法制備的陽離子淀粉的取代度較低(小于0.1)。