NL9100249A - Gelatinised crosslinked carboxymethylated starch deriv. prepn. - by extruding mixt. of starch, moisture, alkali mono:chloroacetate and alkali, used for absorbing water from aq. liquids - Google Patents
Gelatinised crosslinked carboxymethylated starch deriv. prepn. - by extruding mixt. of starch, moisture, alkali mono:chloroacetate and alkali, used for absorbing water from aq. liquids Download PDFInfo
- Publication number
- NL9100249A NL9100249A NL9100249A NL9100249A NL9100249A NL 9100249 A NL9100249 A NL 9100249A NL 9100249 A NL9100249 A NL 9100249A NL 9100249 A NL9100249 A NL 9100249A NL 9100249 A NL9100249 A NL 9100249A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- starch
- alkali
- water
- moisture
- extruded
- Prior art date
Links
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 title claims abstract description 49
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 title claims abstract description 49
- 239000008107 starch Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 239000003513 alkali Substances 0.000 title claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 8
- -1 moisture Substances 0.000 title claims description 5
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-M chloroacetate Chemical compound [O-]C(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-M 0.000 title 1
- 229940089960 chloroacetate Drugs 0.000 title 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims abstract description 11
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical class [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 claims description 11
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 claims description 10
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 27
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 10
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 9
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 7
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 6
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- FDRCDNZGSXJAFP-UHFFFAOYSA-M sodium chloroacetate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)CCl FDRCDNZGSXJAFP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 2
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000007171 acid catalysis Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000003898 horticulture Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 239000002304 perfume Substances 0.000 description 1
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B31/00—Preparation of derivatives of starch
- C08B31/003—Crosslinking of starch
- C08B31/006—Crosslinking of derivatives of starch
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
- A61L15/60—Liquid-swellable gel-forming materials, e.g. super-absorbents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Description
Titel: Werkwijze voor het bereiden van absorberende zetmeelderivaten, aldus bereide zetmeelderivaten en producten die ze bevatten, alsmede werkwijze voor het absorberen van water uit waterhoudende vloeistoffen.Title: Method for preparing absorbent starch derivatives, starch derivatives thus prepared and products containing them, and a method for absorbing water from aqueous liquids.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van verstijfselde, verknoopte carboxymethylzetmeelethers, die toegepast kunnen worden als absorbeermiddel en verdikkingsmiddel voor waterhoudende vloeistoffen.The invention relates to a process for preparing gelatinized, cross-linked carboxymethyl starch ethers, which can be used as an absorbent and thickener for aqueous liquids.
De bereiding van carboxymethylzetmeelethers is reeds veelvuldig in de literatuur beschreven. Een overzicht van bekende methoden voor de carboxymethylering van zetmeel is vermeld op blz. 187-188 van het boek van O.B. Wurzburg (Ed.), Modified Starches: Properties and Uses, CRC Press, Boca Raton, Florida (1986). Het is ook bekend om verknoopte carboxymethylzetmelen te vervaardigen, door het zetmeel vóór, tijdens en/of na de carboxymethylering chemisch te laten reageren met een bi- of polyfunctioneel verknopingsreagens. Hierbij worden dus 2 reagentia toegepast voor het bereiden van verknoopte carboxymethylzetmeelethers.The preparation of carboxymethyl starch ethers has already been described extensively in the literature. An overview of known methods for the carboxymethylation of starch is given on pages 187-188 of the book by O.B. Wurzburg (Ed.), Modified Starches: Properties and Uses, CRC Press, Boca Raton, Florida (1986). It is also known to produce cross-linked carboxymethyl starches by chemically reacting the starch with a bi- or polyfunctional cross-linking reagent before, during and / or after the carboxymethylation. Thus, 2 reagents are used to prepare cross-linked carboxymethyl starch ethers.
Volgens de uitvinding worden absorberende, verknoopte carboxymethylzetmelen bereid zonder toepassing van de hiervoor vermelde verknopingsreagentia. Dit wordt gerealiseerd door een mengsel van zetmeel, vocht, een alkalizout van monochloorazijnzuur en alkali te bewerken in een dubbelschroefsextruder, waarbij een zodanige ondermaat aan alkali wordt toegepast, dat per mol alkalizout van monochloorazijnzuur 0,7 tot 0,99 mol alkali wordt gebruikt. De verkregen zetmeelproducten bezitten een verrassend hoog waterbindend vermogen.According to the invention, absorbent cross-linked carboxymethyl starches are prepared without using the aforementioned cross-linking reagents. This is accomplished by processing a mixture of starch, moisture, an alkali salt of monochloroacetic acid and alkali in a twin-screw extruder using an alkali excess such that 0.7 to 0.99 mol alkali is used per mole of alkali salt of monochloroacetic acid. The starch products obtained have a surprisingly high water-binding capacity.
Tijdens het extruderen van zetmeel zal, tengevolge van sterke afschuifkrachten (shear) in de extruder, in het algemeen mechanische afbraak van het zetmeel plaatsvinden. Dit blijkt o.a. uit een lage viscositeit en een geringer waterbindend vermogen van de verkregen extrusieproducten. Wanneer men nu verknopingsreagentia (crosslinkmiddelen) aan het te extruderen mengsel toevoegt, kan tijdens het extrusieproces chemische verknoping van de zetmeelmoleculen plaatsvinden. Dit leidt tot verhoging van de viscositeit van de reactiemassa in de extruder, waardoor echter ook de afschuifkrachten toenemen. Het beoogde effect van het verknopen, namelijk verhoging van de viscositeit en het waterbindend vermogen van het geëxtrudeerde zetmeelproduct, wordt door de sterkere inwerking van de afschuifkrachten grotendeels tenietgedaan.During starch extrusion, due to strong shear in the extruder, mechanical starch degradation will generally occur. This is apparent, inter alia, from a low viscosity and a lower water-binding capacity of the obtained extrusion products. When cross-linking reagents (cross-linking agents) are now added to the mixture to be extruded, chemical cross-linking of the starch molecules can take place during the extrusion process. This leads to an increase in the viscosity of the reaction mass in the extruder, which also increases the shear forces. The intended effect of the cross-linking, namely increasing the viscosity and the water-binding capacity of the extruded starch product, is largely canceled out by the stronger action of the shearing forces.
Bij de werkwijze volgens de uitvinding, waarbij zetmeel tijdens het extrusieproces tevens gecarboxymethyleerd wordt onder toepassing van een ondermaat alkali, wordt een verknoopt carboxymethylzetmeel verkregen dat een verrrassend hoge viscositeit en waterbindend vermogen bezit.In the process according to the invention, in which starch is also carboxymethylated during the extrusion process using an excess of alkali, a cross-linked carboxymethyl starch is obtained which has a surprisingly high viscosity and water-binding capacity.
Een mogelijke verklaring van de verrassende resultaten, die bij de werkwijze volgens de uitvinding worden verkregen, is de volgende. In de extruder vindt in eerste instantie carboxymethylering van het zetmeel plaats onder alkalische omstandigheden. Hierbij wordt tevens het aanwezige alkali verbruikt. Na de carboxymethylering splitst de overmaat alkalizout van monochloorazijnzuur onder de toegepaste extrudeeromstandigheden (boven 120°C) zoutzuur af. Onder invloed van zure katalyse vindt vervolgens interne verknoping plaats van vrije carboxylgroepen van een gevormd carboxymethyl-zetmeelmolecuul met hydroxylgroepen van een ander zetmeelmolecuul. Door deze verknoping worden carboxymethylesterbruggen tussen de zetmeelmoleculen aangelegd. Door een geschikte keuze van de ondermaat alkali kan men er voor zorgen dat de verknoping in hoofdzaak plaats vindt in het laatste gedeelte van het extrusieproces en/of nadat het extrudaat de extruder verlaten heeft. Hierdoor is de invloed van voornoemde afschuifkrachten gering, waardoor de positieve invloed van de verknoping op de viscositeit en het waterbindend vermogen van de geëxtrudeerde zetmeelprodukten grotendeels behouden blijft. Met nadruk wordt gesteld dat de uitvinding op een enkele wijze is gebonden aan de hierboven gegeven mogelijke verklaring van de verkregen verrassende resultaten.A possible explanation of the surprising results obtained in the method according to the invention is the following. In the extruder, carboxymethylation of the starch initially takes place under alkaline conditions. The alkali present is also consumed. After the carboxymethylation, the excess alkali salt of monochloroacetic acid cleaves hydrochloric acid under the extruding conditions used (above 120 ° C). Under the influence of acid catalysis, internal cross-linking of free carboxyl groups of a formed carboxymethyl starch molecule with hydroxyl groups of another starch molecule then takes place. This cross-linking creates carboxymethyl ester bridges between the starch molecules. By a suitable choice of the lower alkali, one can ensure that the cross-linking takes place mainly in the last part of the extrusion process and / or after the extrudate has left the extruder. As a result, the influence of the aforementioned shearing forces is small, so that the positive influence of the cross-linking on the viscosity and the water-binding capacity of the extruded starch products is largely preserved. It is emphasized that the invention is in some way bound by the above possible explanation of the surprising results obtained.
Als uitgangsmateriaal voor de werkwijze volgens de uitvinding kunnen natieve zetmelen en gemodificeerde zetmeelproducten toegepast worden. Het zetmeel kan afkomstig zijn van diverse planten zoals aardappelen, maïs, kleefmaïs, tarwe, cassave, tapioca, sago en rijst. Bij voorkeur wordt aardappelzetmeel toegepast.Native starches and modified starch products can be used as starting material for the process according to the invention. The starch can come from various plants such as potatoes, corn, sticky corn, wheat, cassava, tapioca, sago and rice. Potato starch is preferably used.
In het te extruderen reactiemengsel dient vocht aanwezig te zijn. Volgens de utivinding is in het reactiemengsel bij voorkeur 10 tot 40 gewichtsprocent vocht aanwezig. Liefst ligt het vochtgehalte tussen 15 en 30 gewichtsprocent van het totale reactiemengsel.Moisture must be present in the reaction mixture to be extruded. According to the invention, the reaction mixture preferably contains 10 to 40% by weight of moisture. Most preferably, the moisture content is between 15 and 30 percent by weight of the total reaction mixture.
Als carboxymethyleringsreagens voor het zetmeel wordt een alkalizout van monochloorazijnzuur toegepast. De hoeveelheid toe te passen alkalizout van monochloorazijnzuur is met name afhankelijk van de gewenste substitutiegraad van het te vervaardigen carboxymethylzetmeel. Bij voorkeur worden 20 tot 100 gewichtsdelen alkalizout van monochloorazijnzuur per 100 gewichtsdelen zetmeel toegepast (beide berekend als droge stof). De substitutiegraad van het verkregen carboxymethylzetmeel ligt dan tussen 0,2 en 1,0.An alkali salt of monochloroacetic acid is used as the carboxymethylation reagent for the starch. The amount of monochloroacetic acid alkali salt to be used depends in particular on the desired degree of substitution of the carboxymethyl starch to be produced. Preferably 20 to 100 parts by weight of alkali metal salt of monochloroacetic acid per 100 parts by weight of starch are used (both calculated as dry matter). The degree of substitution of the obtained carboxymethyl starch is then between 0.2 and 1.0.
De voor de veretheringsreactie te gebruiken katalysator kan een willekeurige in water oplosbare alkalische verbinding zijn, bijvoorbeeld een alkalimetaalhydroxyde, een aardalkalimetaalhydroxyde en/of een organische base. Volgens de uitvinding wordt een zodanige ondermaat aan alkali toegepast dat per mol alkalizout van monochloorazijnzuur 0,7 tot 0,99 mol alkali wordt gebruikt. Bij voorkeur wordt 0,9 tot 0,98 mol alkali gebruikt.The catalyst to be used for the etherification reaction can be any water-soluble alkaline compound, for example, an alkali metal hydroxide, an alkaline earth metal hydroxide and / or an organic base. According to the invention, such an alkali is used that 0.7 to 0.99 mole of alkali is used per mole of alkali metal salt of monochloroacetic acid. Preferably 0.9 to 0.98 mol of alkali is used.
Volgens de uitvinding wordt het reactiemengsel in een dubbelschroefsextruder onderworpen aan intensieve mechanische krachten. In'de extruder vindt de carboxymethylering van het zetmeel plaats. In het laatste gedeelte van de extruder kan de verknopingsreactie plaatsvinden. De temperatuur die tijdens de reactie bereikt wordt ligt bij voorkeur tussen 120 en 190°C.According to the invention, the reaction mixture is subjected to intensive mechanical forces in a twin screw extruder. The carboxymethylation of the starch takes place in the extruder. The crosslinking reaction can take place in the last part of the extruder. The temperature reached during the reaction is preferably between 120 and 190 ° C.
Nadat het extrudaat de extruder verlaten heeft kan het verkregen product tot de gewenste deeltjesgrootte gemalen worden.After the extrudate has left the extruder, the resulting product can be ground to the desired particle size.
Een groot voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding bestaat daarin, dat in de extruder zowel carboxymethylering als verknoping van de zetmeelmoleculen plaatsvindt. Hiervoor is slechts één reagens en slechts één bewerking nodig. Tevens wordt het gebruik van gezondheidschadelijke conventionele verknopingsmiddelen, zoals epichloorhydrine, vermeden.A great advantage of the method according to the invention consists in that in the extruder both carboxymethylation and cross-linking of the starch molecules take place. This requires only one reagent and only one operation. The use of health-damaging conventional cross-linking agents, such as epichlorohydrin, is also avoided.
De door extrusie verkregen zetmeelproducten kunnen als zodanig toegepast worden als waterabsorberende stoffen. Het is volgens de uitvinding echter ook mogelijk om het waterabsorberend vermogen van deze producten verder te verhogen door uitwassing en/of door naverhitting.The starch products obtained by extrusion can be used as such as water-absorbing substances. However, according to the invention it is also possible to further increase the water-absorbing capacity of these products by washing out and / or by postheating.
Het uitwassen kan gebeuren met behulp van verdunde zuren en/of organische oplosmiddelen en/of mengsels van water en organische oplosmiddelen. Door deze uitwassing worden de in de geëxtrudeerde zetmeelproducten aanwezige zouten, verwijderd, hetgeen resulteert in een aanzienlijke stijging van het waterabsorberend vermogen van de gezuiverde zetmeelproducten.Washing can be done with dilute acids and / or organic solvents and / or mixtures of water and organic solvents. This washing removes the salts contained in the extruded starch products, which results in a significant increase in the water-absorbing capacity of the purified starch products.
Het waterabsorberend vermogen van de verkregen zetmeelproducten kan ook verhoogd worden door naverhitting. Hierbij kan additionele verknoping van de zetmeelmoleculen optreden, hetgeen resulteert in een toename van het waterbindend vermogen. Deze naverhitting kan plaatsvinden door verhitting van het luchtdroge product bij bijvoorbeeld 70 tot 150°C.The water-absorbing capacity of the starch products obtained can also be increased by post-heating. Additional cross-linking of the starch molecules can occur here, which results in an increase in the water-binding capacity. This postheating can take place by heating the air-dry product at, for example, 70 to 150 ° C.
De volgens de uitvinding verkregen zetmeelproducten kunnen gebruikt worden in toepassingen waarbij de absorptie van vloeistoffen gewenst is. Absorberende producten zijn o.a. van belang in materialen die lichaamsvloeistoffen (urine, bloed, zweet) kunnen absorberen. De absorbeermiddelen volgens de uitvinding zijn ook op andere gebieden bruikbaar, bijvoorbeeld als droogmiddel; in nestmaterialen voor huisdieren; in waterreservoirs voor land- en tuinbouw en als drager voor verschillende grondstoffen zoals parfums. Een ander toepassingsgebied is het onttrekken van water aan waterhoudende emulsies.The starch products obtained according to the invention can be used in applications where the absorption of liquids is desired. Absorbent products are important in materials that can absorb body fluids (urine, blood, sweat). The absorbents according to the invention can also be used in other fields, for example as a drying agent; in pet nesting materials; in water reservoirs for agriculture and horticulture and as a carrier for various raw materials such as perfumes. Another area of application is the extraction of water from aqueous emulsions.
De in onderstaande voorbeelden vermelde waarden voor de vrije absorptie en het retentiegetal werden bepaald met behulp van synthetische urine met de volgende samenstelling;The values for free absorption and retention number given in the examples below were determined using synthetic urine of the following composition;
Component m er/qComponent m er / q
Ureum 19,4Urea 19.4
Natriumchloride 8,0Sodium chloride 8.0
Magnesiumsulfaat .ΊΈ.2Ο 1,1Magnesium sulfate .ΊΈ.2Ο 1.1
Calciumchloride 0,6Calcium chloride 0.6
Gedestilleerd water 970,9Distilled water 970.9
De vrije absorptie werd via capillaire opzuiging bepaald. Op het filter van een glazen filterkroes (filter Nr. 1; inhoud 30 cl) wordt 0,50 g absorberend zetmeelproduct gelijkmatig verdeeld. Daarna wordt de filterkroes zodanig in synthetische urine geplaatst dat het glasfilter zich geheel in de vloeistof bevindt. Na een absorptietijd van 5 minuten wordt het kroesje afgedroogd. Vervolgens wordt door verschilweging vastgesteld hoeveel gram synthetische urine geabsorbeerd is. De vrije absorptie wordt uitgedrukt als gram geabsorbeerde synthetische urine per gram zetmeelproduct.Free absorption was determined by capillary aspiration. 0.50 g of absorbent starch product is evenly distributed on the filter of a glass crucible (filter No. 1; content 30 cl). The crucible is then placed in synthetic urine such that the glass filter is completely in the liquid. The crucible is dried after an absorption time of 5 minutes. The amount of synthetic urine absorbed is then determined by weighing the difference. Free absorption is expressed as grams of synthetic urine absorbed per gram of starch product.
De bepaling van de retentiewaarde volgt direct op de meting van de vrije absorptie. Het glazen filterkroesje, dat 0,5 gram zetmeelproduct en de geabsorbeerde synthetische urine bevat (zie hiervoor), wordt met behulp van een rubberen manchet sluitend op een afzuigkolf geplaatst. Daarna wordt gedurende 3 minuten afgezogen bij een constante druk die 5 cm kwik lager ligt dan de heersende atmosferische druk. Daarna wordt het kroesje afgedroogd. Door verschilweging wordt vervolgens vastgesteld hoeveel synthetische urine vastgehouden wordt. De retentiewaarde wordt uitgedrukt als gram vastgehouden vloeistof per gram zetmeelproduct.The determination of the retention value follows directly after the measurement of the free absorption. The glass crucible, containing 0.5 grams of starch product and the absorbed synthetic urine (see above), is placed on a suction flask using a rubber sleeve. Then the suction is carried out for 3 minutes at a constant pressure which is 5 cm mercury lower than the prevailing atmospheric pressure. The crucible is then dried. The amount of synthetic urine that is retained is then determined by weighing the difference. The retention value is expressed as grams of retained liquid per gram of starch product.
Voorbeeld 1 1000 gewichtsdelen natief aardappelzetmeel (vochtgehalte 20 gewichtsprocent) worden gemengd met 495 gewichtsdelen natriummonochlooracetaat. Dit mengsel wordt met een doorzet van 10 kg/h toegevoerd aan een meedraaiende dubbelschroefsextruder (fabrikaat Werner & Pfleiderer; type Continua 37) met een lengte van 24 D. In de extruder worden op een afstand van 6 D, gerekend vanaf de dosering van bovengenoemd mengsel,0,92 mol-equivalenten (berekend ten opzichte van de hoeveelheid natriummonochlooracetaat) natriumhydroxyde (in de vorm van een waterige oplossing die 36 gewichtsprocent NaOH bevat) geïnjecteerd. De extruder wordt door middel van olie verwarmd tot een manteltemperatuur van 165°C. Het toerental van de extruder is 50 tpm. Het vochtgehalte van de massastroom bedraagt 25 gewichtsprocent.Example 1 1000 parts by weight of native potato starch (moisture content 20% by weight) are mixed with 495 parts by weight of sodium monochloroacetate. This mixture is fed at a throughput of 10 kg / h to a rotating twin-screw extruder (make Werner &Pfleiderer; type Continua 37) with a length of 24 D. In the extruder, at a distance of 6 D, counted from the dosage mentioned above mixture, 0.92 mol equivalents (calculated relative to the amount of sodium monochloroacetate) sodium hydroxide (in the form of an aqueous solution containing 36 weight percent NaOH). The extruder is heated by oil to a jacket temperature of 165 ° C. The speed of the extruder is 50 rpm. The moisture content of the mass flow is 25% by weight.
In de extruder vinden verstijfseling, carboxymethylering en tenslotte ook verknoping van het zetmeel plaats. Het product verlaat de extruder via een dubbele spuitmond met een diameter van 1,5 mm over een lengte van 2 mm. Het reactieproduct heeft een substitutiegraad aan carboxymethylgroepen van 0,62. Het extrudaat wordt gemalen tot een deeltjesgrootte beneden 1 mm. De vrije absorptie van het verkregen zetmeelproduct bedraagt 15,4 g/g en de retentiewaarde 9,6 g/g.In the extruder, gelatinization, carboxymethylation and finally also cross-linking of the starch take place. The product exits the extruder through a double nozzle with a diameter of 1.5 mm over a length of 2 mm. The reaction product has a degree of substitution of carboxymethyl groups of 0.62. The extrudate is ground to a particle size below 1 mm. The free absorption of the starch product obtained is 15.4 g / g and the retention value is 9.6 g / g.
Voorbeeld 2Example 2
Dezelfde werkwijze als in voorbeeld 1 is beschreven wordt toegepast, waarbij echter in dit geval een massastroom van 13 kg/h wordt toegepast. Verder worden in dit geval 582 gewichtsdelen natriummonochlooracetaat en 0,96 mol-equivalent NaOH toegepast. De substitutiegraad bedraagt in dit geval 0,75. De vrije absorptie van het verkregen zetmeelproduct bedraagt 16,6 en de retentiewaarde 12,3 g/g.The same method as described in Example 1 is used, but in this case a mass flow of 13 kg / h is used. Furthermore, in this case 582 parts by weight of sodium monochloroacetate and 0.96 mol equivalent of NaOH are used. The degree of substitution in this case is 0.75. The free absorption of the starch product obtained is 16.6 and the retention value is 12.3 g / g.
Voorbeeld 3Example 3
Dezelfde werkwijze als in Voorbeeld 1 is beschreven wordt toegepast, waarbij echter in dit geval 700 gewichtsdelen natriummonochlooracetaat en 0,94 mol-equivalenten NaOH worden toegepast. De substitutiegraad bedraagt in dit geval 0,86. De vrije absorptie van het verkregen zetmeelproduct bedraagt 16,5 g/g en de retentiewaarde 12,4 g/g.The same procedure as described in Example 1 is used, but in this case 700 weight parts of sodium monochloroacetate and 0.94 mole equivalents of NaOH are used. The degree of substitution in this case is 0.86. The free absorption of the obtained starch product is 16.5 g / g and the retention value 12.4 g / g.
Voorbeeld 4Example 4
De producten verkregen volgens de Voorbeelden 1, 2 en 3 worden eerste gezuiverd door uitwassen van zouten met behulp van waterhoudende ethanol. Vervolgens worden de producten onderworpen aan een naverhitting bij 85°C. In onderstaande tabel zijn de vrije absorptie (absorptie) en de rententiewaarde (retentie) van de aldus behandelde zetmeelproducten vermeld (alles in g/g).The products obtained according to Examples 1, 2 and 3 are first purified by washing out salts with aqueous ethanol. The products are then subjected to post-heating at 85 ° C. The table below shows the free absorption (absorption) and the interest value (retention) of the starch products thus treated (all in g / g).
Naverhitting NaverhittingPostheating Postheating
0,5 uur bij 85°C 2 uur bij 85°C0.5 hours at 85 ° C 2 hours at 85 ° C
Absorptie Retentie Absorptie RetentieAbsorption Retention Absorption Retention
Voorbeeld 1 22,2 16,2 23,8 15,8Example 1 22.2 16.2 23.8 15.8
Voorbeeld 2 20,8 17, 6 26,2 17,6Example 2 20.8 17, 6 26.2 17.6
Voorbeeld 3 22,4 18,7 26,0 18,4Example 3 22.4 18.7 26.0 18.4
Uit de tabel blijkt dat de vrije absorptie en de retentiewaarde van de geëxtrudeerde zetmeelproducten verhoogd kunnen worden door uitwassen en naverhitten.The table shows that the free absorption and the retention value of the extruded starch products can be increased by washing and post-heating.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9100249A NL9100249A (en) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | Gelatinised crosslinked carboxymethylated starch deriv. prepn. - by extruding mixt. of starch, moisture, alkali mono:chloroacetate and alkali, used for absorbing water from aq. liquids |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9100249 | 1991-02-13 | ||
| NL9100249A NL9100249A (en) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | Gelatinised crosslinked carboxymethylated starch deriv. prepn. - by extruding mixt. of starch, moisture, alkali mono:chloroacetate and alkali, used for absorbing water from aq. liquids |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL9100249A true NL9100249A (en) | 1992-09-01 |
Family
ID=19858871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL9100249A NL9100249A (en) | 1991-02-13 | 1991-02-13 | Gelatinised crosslinked carboxymethylated starch deriv. prepn. - by extruding mixt. of starch, moisture, alkali mono:chloroacetate and alkali, used for absorbing water from aq. liquids |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL9100249A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0900807A1 (en) * | 1997-09-05 | 1999-03-10 | Instituut Voor Agrotechnologisch Onderzoek (Ato-Dlo) | Absorbing material based on starch having improved absorbent properties and process for the preparation thereof |
| WO2008037082A1 (en) | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Archer-Daniels-Midland Company | Superabsorbent surface-treated carboxyalkylated polysaccharides and process for producing same |
| CN100408598C (en) * | 2004-04-23 | 2008-08-06 | 郝庆阳 | A kind of compound modified starch |
| US8710212B2 (en) | 2003-03-26 | 2014-04-29 | Archer Daniels Midland Company | Starch networks as absorbent or superabsorbent materials and their preparation by extrusion |
| EP2398509A4 (en) * | 2009-02-20 | 2015-04-22 | Archer Daniels Midland Co | CARBOXYALKYL STARCH PARTICLES IMPREGNATED WITH ACID GAS, EXTRUDATES, AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME |
-
1991
- 1991-02-13 NL NL9100249A patent/NL9100249A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0900807A1 (en) * | 1997-09-05 | 1999-03-10 | Instituut Voor Agrotechnologisch Onderzoek (Ato-Dlo) | Absorbing material based on starch having improved absorbent properties and process for the preparation thereof |
| US8710212B2 (en) | 2003-03-26 | 2014-04-29 | Archer Daniels Midland Company | Starch networks as absorbent or superabsorbent materials and their preparation by extrusion |
| CN100408598C (en) * | 2004-04-23 | 2008-08-06 | 郝庆阳 | A kind of compound modified starch |
| WO2008037082A1 (en) | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Archer-Daniels-Midland Company | Superabsorbent surface-treated carboxyalkylated polysaccharides and process for producing same |
| US8461129B2 (en) | 2006-09-25 | 2013-06-11 | Archer Daniels Midland Company | Superabsorbent surface-treated carboxyalkylated polysaccharides and process for producing same |
| EP2398509A4 (en) * | 2009-02-20 | 2015-04-22 | Archer Daniels Midland Co | CARBOXYALKYL STARCH PARTICLES IMPREGNATED WITH ACID GAS, EXTRUDATES, AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME |
| US9107975B2 (en) | 2009-02-20 | 2015-08-18 | Archer Daniels Midland Co. | Acidic gases permeated carboxyalkyl starch and alkaline starch extrudates and process for making the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1159301B1 (en) | Biopolymer nanoparticles | |
| Yoshimura et al. | Synthesis and characterization of biodegradable hydrogels based on starch and succinic anhydride | |
| Molavi et al. | A review on biodegradable starch based film | |
| US4683298A (en) | Process for the preparation of aminated polysaccharide derivatives | |
| US4483950A (en) | Modified starches as extenders for absorbent polymers | |
| US6736889B2 (en) | Compositions comprising starch and/or modified starch and plasticizers | |
| JP2003532774A (en) | Gel consisting of poly α-1,4-glucan and starch | |
| BRPI0717171B1 (en) | SUPERABSORBENT MATERIAL | |
| JP3468594B2 (en) | Inulin derivative, method for producing the same and use thereof | |
| EP2174959B1 (en) | Etherified thinned starch | |
| Mohamed et al. | Swelling and tensile properties of starch glycerol system with various crosslinking agents | |
| NL9100249A (en) | Gelatinised crosslinked carboxymethylated starch deriv. prepn. - by extruding mixt. of starch, moisture, alkali mono:chloroacetate and alkali, used for absorbing water from aq. liquids | |
| JP2002534534A (en) | Thermoplastic mixture based on starch containing at least one cationic starch and at least one anionic starch, use of the mixture and process for producing the mixture | |
| JP2001509527A (en) | Thermoplastic mixtures comprising dialdehyde starch and natural polymers | |
| JPH06206903A (en) | Production of starch intermediate product, starch intermediate product and post treatment of said product | |
| JPS6144084B2 (en) | ||
| Shah et al. | Crosslinking of starch | |
| US5126334A (en) | Absorbable dusting powder derived from starch | |
| CN106008727A (en) | Method for building cationic starch and application of cationic starch in acting as hemostatic material | |
| US3549618A (en) | Starch process | |
| JP5060063B2 (en) | Adhesive composition | |
| Tatirat et al. | Use of ethanol solution for extruding konjac glucomannan to modify its water absorption and water solubility | |
| US3329672A (en) | Carbonyl-containing starch derivatives and process for making same | |
| JPS59196048A (en) | Method for dissolving powder of tamarind seed | |
| FI81593C (en) | Process for preparing a starch-based superabsorbent material containing dextrin extender |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| BV | The patent application has lapsed |