包裝印刷變性淀粉在造紙工業(yè)中的運(yùn)用

1、1 。更多企業(yè)學(xué)院：中小企業(yè)管理全能版183 套講座 +89700份資料總經(jīng)理、高層管理49套講座 +16388 份資料中層管理學(xué)院46套講座 +6020 份資料國(guó)學(xué)智慧、易經(jīng)46套講座人力資源學(xué)院56套講座 +27123 份資料各階段員工培訓(xùn)學(xué)院77套講座 + 324 份資料員工管理企業(yè)學(xué)院67套講座 + 8720 份資料工廠生產(chǎn)管理學(xué)院52套講座 + 13920 份資料財(cái)務(wù)管理學(xué)院53套講座 + 17945 份資料銷售經(jīng)理學(xué)院56套講座 + 14350 份資料銷售人員培訓(xùn)學(xué)院72套講座 + 4879 份資料變性淀粉在造紙工業(yè)中的應(yīng)用1. 前言眾所周知 , 淀粉是一種來(lái)源豐富的可再生性資源

2、, 是植物光合作用的產(chǎn)物。天然淀粉及淀粉衍生物具有的特性使其在生命活動(dòng)和工業(yè)生產(chǎn)中都有著廣泛的用途。夭然淀粉具有許多性質(zhì)上的不足之處如不溶于冷水、 淀粉糊易老化脫水、被膜性差、缺乏乳化力、 耐藥性和耐機(jī)械性差等， 而通過(guò)使用化學(xué)或物理方法處理天然淀粉后 , 能改善其部分物理特性使之符合某種特定工業(yè)用途的要求 , 這種處理過(guò)程稱為淀粉的變性2. 變性淀粉的定義通常所說(shuō)的變性淀粉是指淀粉中羥基經(jīng)受化學(xué)反應(yīng)或糊精內(nèi)部結(jié)構(gòu)分配的改變而得到的產(chǎn)物。 淀粉變性的主要產(chǎn)品有淀粉的各種分解產(chǎn)物如各種糊精、 氧化淀粉等、交聯(lián)淀粉、淀粉衍生物如淀粉脂、淀粉醚等 2 。3. 變性淀粉的應(yīng)用淀粉的分解產(chǎn)物糊精可用于醫(yī)

3、藥工業(yè)作為膠囊的包衣 , 也用于抗生素發(fā)醇的營(yíng)養(yǎng)源 , 還可在翻砂制模時(shí)用作粘結(jié)料在紡織印染中可以增稠染料在造紙中作涂層用等 3 。4. 變性淀粉在造紙工業(yè)中的應(yīng)用4.1造紙上常用的變性淀粉按離子特性分 , 在造紙上常用的變性淀粉有下列五類：陰離子淀粉、陽(yáng)離子淀粉、兩性及多元變性淀粉、非離子淀粉及其它變性淀粉 4 。按制作方法分為酸變性淀粉、氧化淀粉、交聯(lián)淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉。酸變性淀粉雖基本保持了原淀粉的顆粒形狀 , 但酸變性淀粉顆粒因酸的作用具有輻射形裂紋 , 受熱沿裂紋裂解而不是膨脹 , 熱糊粘度較低。可作為施膠劑和膠粘劑使用 , 提高紙張表面的光滑性和耐摩擦能力。氧化淀粉由于氧化劑

4、對(duì)淀粉的漂白作用 , 色澤比原淀粉白 , 糊液穩(wěn)定性高 , 凝沉性減弱 , 溶解性增加 , 糊化溫度低 , 粘度低 , 成膜性好等特點(diǎn)。在造紙工業(yè)中 , 主要用作涂布粘合劑和表面施膠劑 , 也可與聚乙烯醇混和使用 , 提高紙張的表面強(qiáng)度利和張平滑度 , 提高紙張的適印性。但由于帶有羰基和羧基呈弱陰性 , 且與紙漿中鋁離子結(jié)合能力差 , 與纖維的結(jié)合力也差 , 在高檔紙張的表面施膠中已逐步被陽(yáng)離子淀粉及其它本身留著率高的淀粉所取代。氧化淀粉還可用作膠粘劑 , 應(yīng)用于疊層紙、紙板裱糊和瓦楞紙的粘合。交聯(lián)淀粉的糊粘度對(duì)熱、 酸、堿和剪切力的影響具有較高穩(wěn)定性。其穩(wěn)定性隨交聯(lián)化學(xué)鍵的不同而存在差別。在

5、造紙工業(yè)中用作打漿施膠劑, 瓦楞紙和紙箱紙的膠粘劑 56 。4.2變性淀粉在造紙工業(yè)中的應(yīng)用變性淀粉是重要的造紙化學(xué)品，變性淀粉在造紙行業(yè)中的應(yīng)用給造紙行業(yè)帶來(lái)了明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 變性淀粉應(yīng)用于造紙工業(yè)的主要作用如下：用于濕部添加、用于層間噴涂、用于紙張的表面施膠、用于涂布加工紙7 8 。通過(guò)向濕部體系中添加變性淀粉， 可以優(yōu)化濕部化學(xué)， 有效的控制濕部 Zata 電位。從而大致控制濕部化學(xué)組分的平衡， 以達(dá)到提高紙機(jī)抄造性能和紙張的質(zhì)量的目的。所謂噴霧淀粉 , 就是利用噴霧的方法 , 進(jìn)行添加的淀粉 . 其應(yīng)用機(jī)理是 : 當(dāng)紙板在紙機(jī)濕部成形時(shí) , 把淀粉顆粒分散在水中 , 形成一種懸

6、浮漿狀物 , 噴在紙板上 , 淀粉顆粒與纖維均勻的混合在一起 , 隨后在烘缸處獲得熱量而凝膠化。 這個(gè)噴霧系統(tǒng)的建立 , 可使淀粉在紙頁(yè)的整個(gè)厚度上均勻分布 , 從而起到增強(qiáng)作用。紙張是由許多植物纖維形成 , 為使紙張具有光滑的表面 , 一定的強(qiáng)度 , 較好的書寫和印刷性能 , 就要在生產(chǎn)過(guò)程中添加施膠劑 , 變性淀粉應(yīng)用于表面施膠劑不僅提高了紙頁(yè)的抗水性 , 還能提高耐破度、耐折度、抗張強(qiáng)度、平壓強(qiáng)度、環(huán)壓強(qiáng)度等強(qiáng)度指標(biāo)。變性淀粉是涂布配方的重要組分，主要用作膠粘劑，它具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的粘結(jié)特性，能使顏料顆粒相互粘結(jié)并粘附在紙張上；具有良好的保水性，能防止涂料在制作時(shí)出現(xiàn)脫水現(xiàn)象；

7、 能提高刮刀涂布時(shí)的流變性， 有較寬的粘度范圍，可滿足大多數(shù)涂料的粘度要求； 能夠與許多合成乳膠具有良好的相容性，且能改善合成乳膠的性能等。 用變性淀粉代替價(jià)格昂貴的干酪素、 合成樹脂等?？纱蟠蠼档屯坎技庸さ纳a(chǎn)成本， 并且可以提高紙張的適印性能， 使印刷時(shí)不易掉毛、掉粉、斷頭和糊版，并能控制紙張油墨的吸收性、 平滑性、光澤度、白度等 910 。4.3紙用變性淀粉的新發(fā)展所謂兩性或多元變性技術(shù)是指在同一淀粉分子上既進(jìn)行陰離子變性又進(jìn)行陽(yáng)離子及非離子變性的技術(shù)。美國(guó)、日本、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家早在70 年代就開發(fā)了作為助留、 增強(qiáng)、助濾及涂布用的兩性淀粉 , 其應(yīng)用效果明顯高于普通陰、 陽(yáng)離子淀粉 ,

8、 但噸售價(jià)一般要高出陽(yáng)離子淀粉 1000 元左右。1990 年, 我們開發(fā)成功了適用于草、木漿增強(qiáng)的多元變性淀粉 HC - 3 , 近年來(lái)又相繼開發(fā)成功 YZ -151 、YZ - 152 、YZ - 128 等系列多元變性淀粉。在合成工藝上也作了極大的改進(jìn) , 使制造成本較大幅度下降 , 已完全適應(yīng)我國(guó)高草漿、廢紙漿造紙的國(guó)情。1997 年被國(guó)家科委列為“九五”攻關(guān)項(xiàng)目,目前我國(guó)許多大、中型紙廠正在使用 ,深受造紙行業(yè)的歡迎。4.4多元變性淀粉的應(yīng)用原理(1) 多元變性淀粉分子中的陰離子基團(tuán)能對(duì)陽(yáng)離子基團(tuán)起保護(hù)作用 , 電性排斥紙漿體系中的活性“雜”陰離子干擾物質(zhì) ; 反之多元變性淀粉分子中

9、的陽(yáng)離子基團(tuán)也能對(duì)陰離子基團(tuán)起保護(hù)作用 , 電性排斥紙漿體系中的活性 “雜”陽(yáng)離子干擾物質(zhì) ; 這種陰、陽(yáng)離子基團(tuán)間的相互協(xié)調(diào)作用使得對(duì)含有陰、陽(yáng)“雜”干擾離子物質(zhì)較多的草漿、 廢紙漿及新聞紙漿等具有較明顯的應(yīng)用效果( 相對(duì)普通的陰、陽(yáng)離子變性淀粉 ) 。而多元變性淀粉分子中的非離子取代基則往往起增效作用。(2) 多元變性淀粉的電荷基本平衡 , 多加不會(huì)影響紙漿中的 Zeta 電位 , 使應(yīng)用條件放寬了 , 從而方便了紙廠的應(yīng)用。(3) 多元變性淀粉的應(yīng)用效果與應(yīng)用特點(diǎn)隨離子基團(tuán)摩爾比及工藝條件的不同而不同 , 應(yīng)根據(jù)不同應(yīng)用目的選用不同商品牌號(hào)的產(chǎn)品 11 12 。4.5兩性或多元變形淀粉在

10、造紙中的特殊應(yīng)用助留助濾劑多元變性淀粉平衡了陰離子和陽(yáng)離子集團(tuán)，通常的陽(yáng)離子淀粉與帶陰離子的纖維、填料相遇吸附而形成絮凝結(jié)構(gòu)，從而有助于細(xì)小纖維、填料的留著，改善濾水性，提高成紙的灰分及減少噸紙的漿耗、降低白水的濃度。 但過(guò)度的絮凝會(huì)影響紙頁(yè)的勻度， 影響產(chǎn)品的質(zhì)量。 但兩性淀粉中的陰離子既能通過(guò)鋁離子與帶負(fù)電荷的纖維和填料發(fā)生吸附，又能電性排斥體系中的雜陰離子而保護(hù)陽(yáng)離子，同時(shí)對(duì)帶陰離子的纖維和填料起分散作用，避免了過(guò)度絮凝現(xiàn)象13。增強(qiáng)劑兩性淀粉在許多特定條件下表現(xiàn)比陽(yáng)離子淀粉更好的干部增強(qiáng)性能。增強(qiáng)效果主要表現(xiàn)為變性淀粉上的陽(yáng)離子與紙纖維上的陰離子間的靜電吸引。高取代度陽(yáng)離子淀粉內(nèi)部存在

11、靜電排斥， 而兩性淀粉不存在這種排斥， 所以在較低電導(dǎo)率漿料中兩性淀粉表現(xiàn)除比陽(yáng)離子更好的增強(qiáng)性 14 15 。5. 結(jié)束語(yǔ)經(jīng)過(guò)十多年的努力 ,我國(guó)的變性淀粉從無(wú)到有,從小到大 ,從少到多已進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期 ,紙用變性淀粉研究也已從普通型向適合我國(guó)造紙國(guó)情的專用型、增效型發(fā)展。我國(guó)造紙工業(yè)產(chǎn)量已居世界第三位, 但變性淀粉的應(yīng)用尚處于世界的低水平。化工部造紙化學(xué)品技術(shù)開發(fā)中心一直致力于紙用變性淀粉的研究工作,目前已成立專門的開發(fā)機(jī)構(gòu) : 紙用變性淀粉技術(shù)開發(fā)中心。 相繼承擔(dān)了國(guó)家、部、省市近 10 個(gè)科研開發(fā)項(xiàng)目 , 已開發(fā)了 30 多個(gè)紙用變性淀粉產(chǎn)品。尤其是近年來(lái) , 已逐步完成從普通型向?qū)?/p>

12、用型和增效型轉(zhuǎn)變。在生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)研究方面已完成有關(guān)專著 , 近期將由輕工業(yè)出版社出版。 同時(shí) ,1998 年初已在杭州化工研究所建成 5000t / a 特殊變性淀粉生產(chǎn)基地。目前正在杭州國(guó)家開發(fā)區(qū)下沙建設(shè)年產(chǎn) 2 萬(wàn)t 變性淀粉專業(yè)廠。參考文獻(xiàn)1 劉春浦 . 淀粉和變性淀粉 . 商業(yè)部科技情報(bào)研究所 ,19852 尹平 . 變性淀粉及其應(yīng)用 . 熱帶農(nóng)業(yè)工程， 2000，9123 陳敬譯 . 淀粉轉(zhuǎn)化工藝 . 中國(guó)淀粉工業(yè)協(xié)會(huì) ,19934 冀玲芳，謝來(lái)蘇 . 造紙用變性淀粉 . 湖北造紙， 2000，13 155 王淑梅，楊益毅 . 造紙工業(yè)中的變性淀粉 . 化工時(shí)刊， 2005，19（

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