Способ переработки композиций крахмала

 

Изобретение относится к процессу переработав изделия композиций на основе крахмала бутылки, листовые материалы, планки, трубки, прутки и др. Изобретение позволяет стандартизировать качество изделий и снизить процент их брака. Это достигается за счет того, что композиции, содержащие в качестве основных компонентов крахмал и воду в количестве 10-40% от массы крахмал - вода, нагревают в замкнутом объеме шнекового устройства до получения расплава с последующим его формованием. При этом температуру начала и конца формования устанавливают по сканирующей калориметрической диаграмме - формование расплава проводят при температуре, соответствующей окончанию эндотермического изменения, находящегося на диаграмме перед пиком эндотермического изменения, характерного для термоокислительной деструкции крахмала. 3 ил., 3 табл. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s С 08 В 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕ НТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4613237/05 (22) 18.01.89 (31) 8801562 (32) 25.01.88 (33) GB (46) 23.06.92. Бюл. N 23 (71) Вернер-Ламберт Компани (US) (72) Роберт Фредерик Томас Степто (GB) и

Бит Доблер (СН) (53) 678.552(088. 8) (56) Европейский патент М 118240, кл. С 08 1 3/00, 1984. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КОМПОЗИ-:

ЦИЙ КРАХМАЛА (5.) Изобретение относится к процессу переработк".в изделия композиций на основе крахмала бутылки, листовые материалы, планки, трубки, прутки и др. Изобретение

Изобретение относится к процессу переработки в изделия композиций на основе крахмала, предлагаемым способом могут быть получены такие изделия как бутылки, листовые материалы, пленки, трубки, прутки, слоистые материалы, фармацевтические капсулы и др.

Целью изобретения является достиже-. ние стандартного качества изделий и снижение процента их брака, На фиг.1 приведена термоаналитическая система; на фиг.2 — система термического анализа Перкина-Элмера; на фиг.3— термограмма нативной смеси (кривая В) и картофельного крахмала (кривая А).

Пример 1, Образец нативного картофельного крахмала, который содержит 17 0 воды в пересчете на общую массу. нагревают в закрытом варочном ко-,ле ДСК со ско„„SЦÄÄ 1743357 АЗ позволяет стандартизировать качество изделий и снизить процент их брака; Это достигается за счет того; что композиции. содержащие в качестве основных компонентов крахмал и воду в количестве 10 — 40;Д от массы крахмал — вода, нагревают в замкнутом объеме шнекового устройства до получения расплава с последующим его формованием. При этом температуру начала и конца формования устанавливают по сканирующей калориметрической диаграмме — формование расплава проводят при температуре, соответствующей окончанию эндотермического изменения, находя щегося на диаграмме перед пиком эндотермического изменения,. характерного для термоокислительной деструкции крахмала.

3 ил„3 табл. ростью 10 С/мин, Полученная термограмма приведена на фиг,1, Сверхпревращение (специфический узкий пик. возникающий непосредственно перед эндотермическим изменением, характерным для окислительной и термической деструкции крахмала) отмечено при номинальнойй температуре 183 С, Два образца одного и того же материала подвергают раздельному нагреву в указанных условиях, Первый образец нагревают до номинальной температуры 195"С непосредственно после завершения процесса превращения. После охлаждения и открывания варочного котла

ДСК установлено, что образец превратился в затвердевший прозрачный расплав. Второй образец нагревают в тех же условиях до номинальной температуры только 172 С.

После охлаждения и открывания варочного котла ДСК установлено, что образовался не1743357

25

50 деталей равно 6,9%

55 прозрачный материал, Это указывает на незавершенность образования расплава, Пример 2, ДСК вЂ” термограммы получают с использованием нативных крахмалов, содержащих 12, 14, 17, 20, 25, 30, 35 и 42% воды (в массовых процентах от общей массы). Полученный результат приведен на фиг.2, Совершенно очевидно, что сверхпревращение происходит до содержания воды приблизительно 40%.

Пример 3. Различные образцы картофельного крахмала используют для изготовления небольших тонкостенных (приблизительно 0,3 мм толщиной) фармацевтических конвейеров путем инжекционного формования с установкой температур цикла по возрастающей от комнатной до

160 С в течение 3,5 мин. Такие образцы выбраны потому, что их интервал номинальных температур сверхпревращения равен

14 С (183 — 198 С), как это измерено ДСКанализом при скорости нагрева 10 С/мин.

Отформованные контейнеры осматривают.

Процентная доля дефектных отливок приведена в табл.1 в связи с их температурами сверхпревращения. С повышением температуры сверхпревращения материала процентная доля дефектных деталей уменьшается.

Истинная температура расплава в процессе переработки выше устанавливаемой температуры, у эндотермы сверхпревращения интервал составляет приблизительно

20 С, а номинальная температура превышает истинную температуру. Из результатов табл.1 очевидно, что чем ниже номинальная температура сверхпревращения материала. тем выше процентная доля его расплава, которая подвергается эндотермическому сверхпревращению в процессе обработки, и меньше процентная доля дефектных деталей.

Пример 4, Температуру сверхпревращения можно регулировать концентрацией и типом противоионов в крахмале. B табл.2 и 3 приведены температуры превращения для двух крахмалов, находящихся в нативном состоянии и в состоянии, в котором металлические катионы, удалены или замещены другими катионами промывной при комнатной температуре, в результате чего не происходит никакого термического деструктурирования или разложения, Образец 9 представляет собой нативный крахмал, который содержит 1 г свободных солей на каждые 5 кг крахмала, Этот крахмал промывают при комнатной температуре избытком деминерализованной воды с целью удалить указанные соли, как это определяют гравиметрическим анализом с получением образца 10, которому свойственно снижение на 12 С температур сверхпревращения в сравнении с соответствующим нативным материалом образца 9. Таким образом, переработка крахмала образца 9 при пониженной температуре упрощается промывкой водой.

Второй нативный крахмал (образец 11) промывают избытком 0,1 M соляной кислотой при комнатной температуре, а затем нейтрализуют соответствующим количеством 0,1 М основанием, в результате чего получают катионоактивные крахмалы образцов 12 — 15, в которых нативн ые катионы, ассоциированные с фосфатными группами крахмала, замещены единственными разновидностями катионов, как указано в табл,З (образцы с 12 по 15), В этом случае температура сверхпревращения неожиданно повышается в зависимости от вида катиона.

Переработка образца 10 упрощена в сравнении с переработкой нативного материала, Переработка образцов с 12 и 15 оказалась более трудной, чем переработка нативного материала, Пример 5. Нативный крахмал (содержание воды — 17%) смешивают с 1% смеси моно-, ди- и триглицеридов жирных кислот, которые характеризуются распределением по длинам цепей, и 0,5% твердого соевого лецитина. Количества добавок рассчитывают основываясь только на одном нативном крахмале.

На фиг.3 приведена термограмма этой нативной смеси (кривая В) и картофельного крахмала совместно с 17% воды (кривая А), Энтальпия сверхпревращения для кривой В оказывается значительно меньшей, вследствие чего переработка упрощается, Дополнительная эндотерма при пониженных температурах для кривой B соответствует плавлению добавок и является слишком низкой температурой для влияния на гомогенность расплава.

Пример 6, Исходя из крахмальной композиции, содержащей 10% воды по массе композиции, получена термограмма, упомянутая в примере 2, Верхний переход происходит при номинальной температуре

199 С, в результате чего число дефектных

Формула изобретения

Способ переработки композиций крахмала, включающий нагревание композиций, содержащих в качестве основных компонентов крахмал и воду в количестве 10-40% от массы крахмал — вода, в замкнутом объеме шнекового устроиства до получения расплава и последующее его формование в

1743357

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

20

25 изделие при установлении температуры на-. чала и конца формования по сканирующей калориметрической диаграмме, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью достижения стандартного качества изделий и снижения 5 процента их брака, формование расплава проводят при температуре, соответствующей окончанию эндотермического изменения, находящегося на диаграмме перед пиком эндотермического изменения, характерного для термоокислительной деструкции крахмала.

1743357!

Э.О -) 2.0 f

1.0

О.о - !

75.0

i5Q 0

175. 0

125.0

"."00, 0

10О.0.22 .20

0.2О о.ов с 4

0.06

0.01

0.02

О.О2 о.оо аю.о

î оо

175. О

75.0 юоя

100 Г

1 ч.о —:

Ъ

В ОЛ

О 7,0 ) о

П

6.О -

И

5.0 .

Д

Ф

E- 4,0- .

О.16

Ъ 016 о.и (О ° 12

О.10 с, 0.00 р 0.06

1 I

PewneP gmyP@ c

И2. f

1ж О юо.о

/ evneparnypa; с

Сваг. 2

0.16

О,16

О.1п

0,12 В

0,10

1743357 (и М,) ыашои лоусона с о о о о о о о о о

Е а r Я а m - CD о

CD

С> (Ч

CD

4 о о о о о о о о о сп а > а о с pj (л A / МОТОР ЛО ОУУЭ

Составитель О. Рокачевская

Редактрр Н. Рогулич Техред М,Моргентал Корректор Н. Бонкало

Заказ 2297 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101