CN101326233B - 卵磷脂-淀粉组合物，其制备方法以及具有耐油脂性和/或防粘性的纸制品 - Google Patents

卵磷脂-淀粉组合物，其制备方法以及具有耐油脂性和/或防粘性的纸制品 Download PDF

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Abstract

本公开涉及含有卵磷脂的淀粉组合物。本公开还涉及制备含有卵磷脂的淀粉组合物的方法。再者，本公开涉及含有卵磷脂的组合物在制造具有耐油脂性和/或具有防粘性的纸制品中的应用。再者，本公开涉及包含含有卵磷脂的组合物的纸制品以及采用本文所述方法获得的纸制品。

Description

卵磷脂-淀粉组合物,其制备方法以及具有耐油脂性和/或防粘性的纸制品
本申请要求2005年11月4日提交的美国临时专利申请序列号60/733,636的优先权，该申请的全部内容被纳入本文。
公开领域
本公开涉及含有至少两种淀粉、和卵磷脂的组合物。同时，本公开涉及制造该组合物的方法。此外，本公开涉及本文所述的组合物在制造具有耐油脂性和/或具有防粘性的纸制品中的应用。
背景
众所周知淀粉组合物已经被用作造纸的添加物。例如，出于提高强度和其他目的，淀粉组合物已被用于制造纸制品。需要提供可用于制造具有耐油脂性和/或具有防粘性的纸制品的淀粉组合物。所得具有耐油脂性和/或防粘性的纸制品可用于诸多领域。例如，这种纸制品可用于食品包装，耐油脂性食品容器，冷冻食品的防粘纸，等等。
公开概述
本公开涉及包含至少两种或两种以上不同的淀粉、及卵磷脂的组合物。本公开还涉及制造本文所述淀粉-卵磷脂组合物的方法。本公开还涉及本文所述的组合物在制造具有耐油脂性和/或具有防粘性的纸制品中的应用。同时，本公开涉及尤其适用于需要耐油脂性和/或防粘性的各种应用领域的纸制品。
公开详述
本公开涉及包含至少两种或两种以上不同的淀粉及卵磷脂的组合物。本公开还涉及制造本文所述淀粉-卵磷脂组合物的方法。本公开还涉及本文所述的组合物在制造具有耐油脂性和/或具有防粘性的纸制品中的应用。同时，本公开涉及尤其适用于需要耐油脂性和/或防粘性的各种应用领域的纸制品。
本公开的淀粉-卵磷脂组合物包含至少两种或两种以上的淀粉及卵磷脂。文中，卵磷脂通常是复杂的、天然产生的磷脂和其他极性脂类的混合物。卵磷脂可包含甘油、脂肪酸、磷酸、氨基醇、碳水化合物，等等。分级(fractionated)卵磷脂是分离成亚类的卵磷脂或卵磷脂浓缩组分。所述浓缩组分可以是富含磷脂的混合物，如磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油、磷脂酸，等等。在制造该组合物时需要至少两种或两种以上淀粉。只要淀粉不相同，任何淀粉都可用作组合物中的淀粉。
在制备该组合物时，卵磷脂的用量任意。通常，基于组合物的重量，卵磷脂的用量为约0.1-99.9重量％。在一个实施方式中，卵磷脂的用量为约1-50重量％，在另一个实施方式中，含量范围为约5-20重量％。基于组合物的重量，用于组合物的淀粉的量可以是约0.1-99.9重量％之间的任意量。包含组合物中淀粉组分的淀粉的用量任意。例如，基于淀粉组分的重量，淀粉组分中第一种淀粉的用量为约1-99重量％。基于淀粉组分的重量，淀粉组分中第二种淀粉的用量为约1-99重量％。通常，淀粉组分包含约10-30％的淀粉组分中的第一种淀粉和约70-90％的淀粉组分中的第二种淀粉。
在本发明的组合物中，所述淀粉可来自任何合适来源，如：马齿型(dent)玉米淀粉，蜡质(waxy)玉米淀粉，马铃薯淀粉，小麦淀粉，米淀粉，西米淀粉，木薯淀粉，高粱淀粉，甘薯淀粉，以及它们的组合。
更具体的说，淀粉可以是非改性淀粉或已经通过化学、物理或酶改性方法改性的淀粉。
化学改性包括用能得到改性淀粉的化学物质处理淀粉。化学改性中包括但不限于：淀粉的解聚，淀粉的氧化，淀粉的还原，淀粉的醚化，淀粉的酯化，淀粉的硝化，淀粉的脱脂，淀粉的疏水化(hydrophobization)，等等。化学改性淀粉还可通过任何化学处理的组合来制备。化学改性淀粉的例子包括：将烯基琥珀酸酐，尤其是辛烯基琥珀酸酐，与淀粉反应以制得疏水的酯化淀粉；将2，3-环氧丙基三甲基氯化铵与淀粉反应以制得阳离子化的淀粉；将环氧乙烷与淀粉反应以制得羟乙基淀粉；将次氯酸盐与淀粉反应以制得氧化的淀粉；将酸与淀粉反应以制得酸解聚的淀粉；用诸如甲醇、乙醇、丙醇、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳，等等的溶剂使淀粉脱脂以制得脱脂淀粉。
物理改性淀粉是以任何能提供物理改性淀粉的方式进行物理处理的淀粉。物理改性中包括但不限于：在存在水时对淀粉进行热处理，在不存在水时对淀粉进行热处理，通过任何机械手段破裂淀粉颗粒，对淀粉进行压力处理以融解淀粉颗粒，等等。物理改性淀粉也可采用物理处理的任何组合来制备。物理改性淀粉的例子包括：在含水环境中对淀粉进行热处理以使淀粉颗粒膨胀但不破裂；对无水淀粉颗粒进行热处理以使聚合物重排；通过机械粉碎使淀粉颗粒破碎；以及通过挤出机对淀粉颗粒进行压力处理以融解淀粉颗粒。
酶改性淀粉是以任何能提供酶改性淀粉的方式进行酶处理的淀粉。酶改性包括但不限于：使α淀粉酶与淀粉反应，使蛋白酶与淀粉反应，使脂肪酶与淀粉反应，使磷酸化酶与淀粉反应，使氧化酶与淀粉反应，等等。酶改性淀粉也可采用酶处理的任何组合来制备。淀粉的酶改性的例子包括：使α-淀粉酶与淀粉反应以制得解聚的淀粉；使α淀粉酶脱支酶与淀粉反应以制得脱支淀粉；使蛋白酶与淀粉反应以制得蛋白质含量降低的淀粉；使脂肪酶与淀粉反应以制得脂类含量降低的淀粉；使磷酸化酶与淀粉反应以制得酶改性的磷酸化淀粉；以及使氧化酶与淀粉反应以制得酶氧化的淀粉。
可用于本文的化学改性淀粉的合适例子包括但不限于：疏水化的淀粉，阳离子化的淀粉，交联淀粉，阳离子化的交联淀粉，氧化的淀粉，羟烷基化的淀粉，酯化淀粉，接枝淀粉互聚物，或它们的混合物。
疏水化的淀粉可以是任何疏水化的淀粉。这包括以任何已知的提供疏水化淀粉的方式进行改性的任何淀粉。术语“疏水化的淀粉”在文中被定义为吸水程度小于未经疏水化的淀粉材料的任何淀粉。
例如，制备疏水化淀粉的合适方法如下。要被疏水化的淀粉可以是任何淀粉。可通过引入能使淀粉疏水化的官能团如胺、酯或醚将淀粉改性。或者，在使淀粉疏水化之前可对淀粉进行化学、物理或酶处理。此外，可通过在淀粉的疏水化处理之前或之后引入诸如胺、酯或醚等任意官能团来制备疏水化的淀粉。
更具体地说，在使淀粉疏水化时可采用任何已知方法。例如，淀粉可被酯化或醚化，等等，以获得疏水性。适合用作改性剂以使淀粉疏水化的物质有，但不限于，芳基-、烷基-、烯基-、芳烷基-、芳烯基-酸酐；芳基-、烷基-、烯基-、芳烷基-、芳烯基-卤素；芳基-、烷基-、烯基-、芳烷基-、芳烯基-乙烯酮二聚体；芳基-、烷基-、烯基-、芳烷基-、芳烯基-环氧化物；芳基-、烷基-、烯基-、芳烷基-、芳烯基-酯，以及羧酸的酰基卤衍生物，其分子内结合物，以及它们的组合。使淀粉疏水化的合适改性剂是烯基琥珀酸酐，尤其是辛烯基琥珀酸酐。接枝淀粉互聚物也是合适的疏水化淀粉。
适用于本发明的组合物可以是任何阳离子淀粉。任何来源的淀粉都可用作要被阳离子化的淀粉。阳离子淀粉可通过任何常规方法制造。例如，阳离子淀粉可通过化学方法制造，使淀粉与含有氨基、亚氨基、铵、锍或鏻的改性剂反应。所述化学反应可以是酯化或醚化反应。优选使用伯、仲、叔或季氨基，更优选叔氨基和季铵淀粉醚，如淀粉的季氨基烷基醚。需要的话，可用已知的使阳离子淀粉疏水化的处理剂以任何常规方式处理阳离子淀粉。
可用于本公开的淀粉组合物的氧化淀粉可以是任何氧化淀粉。氧化淀粉可用任何常规方法通过使任何淀粉与任何氧化剂反应制得。合适的氧化剂的例子包括次氯酸的金属盐、高锰酸的金属盐、过氧化氢、有机过氧化物、过酸，等等，以及它们的组合。例如，可使马齿型玉米淀粉在碱性pH条件下与次氯酸钠溶液反应，反应时间的长度足以获得适合用作氧化淀粉的产物。
可用于本发明组合物的羟烷基淀粉如羟乙基淀粉、羟丙基淀粉和羟丁基淀粉可通过任何常规方法制造。例如，可用环氧乙烷醚化任何淀粉来制造羟乙基淀粉。类似地，可用环氧丙烷醚化任何淀粉来制造羟丙基淀粉。两种情况中，可在碱性pH条件下用烯化氧处理淀粉，处理时间足以获得适合用作羟烷基淀粉的产物。
任何接枝淀粉互聚物也可用于本公开的淀粉组合物。淀粉的接枝是一种淀粉的化学改性。此外，在制备接枝淀粉互聚物时，可在互聚化时对淀粉组分进行化学、物理和/或酶改性。接枝淀粉互聚物是采用任何常规的使淀粉与一种或多种单体互聚的方式制造的。与淀粉互聚的一种或多种组分可以是任何合适的单体。合适单体的例子包括但不限于：乙烯基单体，如丙烯酸烷基酯、羟基化的丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、羟基化的甲基丙烯酸烷基酯、烷基乙烯酮、取代的丙烯酰胺、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、延胡索酸、马来酸、马来酸酐、乙烯基卤化物、偏二卤乙烯(vinylidene halides)、乙烯酯、乙烯醚、乙烯基咔唑、N-乙烯基吡咯烷酮、氯苯乙烯、烷基苯乙烯、乙烯、丙烯、异丁烯、乙烯基三乙氧基甲硅烷、乙烯基二乙基甲基硅烷、乙烯基甲基二氯硅烷、三苯基乙烯基硅烷、1-乙烯基-1-甲基硅杂-14-冠-5(sila-14-crown-5)。同样适用的是二烯类，如1，3-丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯、环丁二烯和二乙烯基苯。
可利用任何常规方式制造接枝淀粉互聚物。例如，可在存在自由基引发剂时使淀粉与至少一种或多种单体接枝。用于本文的淀粉可以任何形式使用，例如，将淀粉胶凝以形成淀粉糊，之后使其与至少一种单体反应。反应时可采用任何合适的温度和/或压力。用于制备接枝淀粉互聚物的组分的比例可以是任何合适比例。可使用任何合适的自由基引发剂，只要该自由基引发剂能使单体互聚和接枝。这种引发剂的例子有有机和无机过氧化物，以及偶氮化合物。
可利用任何常规方式制造酯化淀粉。例如，可使任何淀粉原料与合适的酯化剂反应，所述酯化剂如：芳基-、烷基-、烯基-、芳烷基-、芳烯基-酸酐；芳基-、烷基-、烯基-、芳烷基-、芳烯基-酯以及羧酸的酰基卤衍生物，其分子内结合物，以及它们的组合。具体地说，可使任何淀粉原料与乙酸酐反应以制造乙酰化的淀粉产物。
适合用于本文所述淀粉组合物的淀粉组分的物质包括但不限于：其中各个淀粉不相同的淀粉组分；其中各个淀粉获自不同淀粉来源的淀粉组合物的淀粉组分；其中各个淀粉经不同方法改性的淀粉组合物的淀粉组分；其中各个淀粉经不同化学方法改性的淀粉组合物的淀粉组分；其中各个淀粉经不同物理方法改性的淀粉组合物的淀粉组分；其中各个淀粉经不同酶方法改性的淀粉组合物的淀粉组分；其中各个淀粉具有不同粘度的淀粉组合物的淀粉组分。
淀粉组合物的合适淀粉组分的其他实施例如下：包括羟乙基淀粉和疏水化的淀粉的淀粉组分；包括羟乙基淀粉和阳离子化淀粉的淀粉组分；包括酸解聚的淀粉和疏水化的淀粉的淀粉组分；包括疏水化的淀粉和氧化淀粉的淀粉组分；包括阳离子淀粉和氧化淀粉的淀粉组分；包括氧化淀粉和酸解聚的淀粉的淀粉组分；包括糊精和羟乙基淀粉的淀粉组分；包括羟乙基蜡质淀粉和羟乙基马齿型淀粉的淀粉组分；包括阳离子蜡质淀粉和阳离子马铃薯淀粉的淀粉组分；包括阳离子蜡质淀粉和羟乙基马齿型淀粉的淀粉组分；包括阳离子交联蜡质淀粉和阳离子交联马齿型淀粉的淀粉组分；包括阳离子交联马铃薯淀粉和阳离子交联蜡质淀粉的淀粉组分；包括乙烯基接枝互聚物淀粉和羟乙基淀粉的淀粉组分；包括磷酸化酶改性淀粉和阳离子淀粉的淀粉组分；等等。
适用于本发明的淀粉组合物的所有上述淀粉组分可以任何方式并以上述任何量与卵磷脂混合。通常，淀粉组分和卵磷脂是通过物理混合合并的。例如，当混合在一起时组合物淀粉组分中的至少一种淀粉可采取干燥形式。或者，当混合形成组合物时，组合物淀粉组分中的至少一种淀粉可采取浆状形式。或者，当将淀粉混合形成组合物时组合物淀粉组分中的至少一种淀粉可采取干燥形式，同时组合物淀粉组分中的至少一种淀粉可采取浆状形式。另一种可接受的混合方法是在已通过加热过程将各种淀粉悬浮液胶凝之后合并胶凝的淀粉糊。
上述任何制造淀粉组合物的淀粉组分的方法可在不存在卵磷脂、或存在卵磷脂时进行。例如，可通过以下技术形成含有淀粉组分和卵磷脂的组合物。将淀粉组分与水混合以形成第一浆。之后，将第一浆与卵磷脂混合以形成第二浆，将第二浆加热以形成胶凝的糊状组合物。在形成第一浆时，通常使用足量的水以形成固体含量约为5-40％的浆。采取任何已知方式将卵磷脂与该浆液混合。然后在通常高于80℃的温度下加热含有卵磷脂的浆液以形成胶凝的糊状组合物。
本文所述的含有淀粉和卵磷脂的组合物可用于许多目的和用途。例如，淀粉-卵磷脂组合物可用于制造具有耐油脂性和/或具有防粘性的纸制品。淀粉-卵磷脂组合物也可用于制造食品和饮料。本公开的淀粉-卵磷脂组合物可包含任何常规添加物。例如，可在其中掺入染料、施胶添加剂(sizing additive)、助留剂和助滤剂、水性悬浮液或者生物聚合物或合成聚合物的溶液，等等。也可在其中掺入食品和饮料中使用的任何常规添加物。
含有淀粉和卵磷脂的组合物可用于制造具有耐油脂性的纸制品。纸制品的耐油脂通常指纸制品抵抗与纸制品表面接触的、通常来自含植物或动物脂肪的食品中的油脂渗入的能力。
在制造具有耐油脂性的纸制品时，可在造纸过程中将含有至少两种淀粉和卵磷脂的组合物掺入纤维素浆。在一个实施方式中，含有淀粉和卵磷脂的组合物被加热以形成胶凝的淀粉糊状组合物，加热温度通常在80℃以上。然后可以任何已知方式将胶凝的淀粉糊状组合物掺入纤维素浆，尤其是纸浆。这样做时，可在造纸机的湿端将胶凝的淀粉糊状组合物加入纸纤维厚坯，或纸纤维薄坯，或分开同时加入厚坯和薄坯。在将胶凝的淀粉糊状组合物加入纤维素浆时，可按需加入任何量的组合物。通常，加入纤维素浆的组合物的量为干纤维素浆重量的大于0到约10重量％。
在制造具有耐油脂性的纸制品的另一个实施方式中，使含有淀粉和卵磷脂的组合物接触纸制品表面。所述纸制品可以是任何制品，如纸张或纸板，等等。在本公开的组合物的另一个优选实施方式中，可采用以下方式将组合物掺入预制纤维素网。用水使组合物形成浆液并在足以使淀粉胶凝的温度下加热所得浆液，以制得胶凝的淀粉糊状组合物。通常在80℃以上的温度下进行加热以实现胶凝。可采用施胶槽(size press tub)、水平辊式涂布机(gate roll applicator)、喷雾、或压光机涂布(calendar stack application)将淀粉糊状组合物加入预制纤维素网。然后以任何方式将其中掺有淀粉组合物的纤维素网干燥，从而制得纤维素网纸制品。在制造具有耐油脂性的纸制品时，使含有淀粉和卵磷脂的组合物接触纸制品，在一个实施方式中，以纸制品的重量为基准，组合物的量足以产生含有大于0到约10重量％组合物的纸制品。
含有淀粉和卵磷脂的组合物可用于制造具有防粘性的纸制品。纸制品的防粘性通常指纸制品从其他表面如冷冻食品、烘焙食品、粘胶标签，等等分离的能力。纸制品的防粘性包括将纸与该纸所粘附的基材分离所需的力的量。将纸与基材分离所需的力的量越低则防粘性越好。此外，纸制品的防粘性包括已将纸制品与该纸制品所粘附的基材分离之后纸制品保持与原始纸制品基本相同的程度。从基材分离的纸制品保持与粘附与基材的原始纸制品相同的程度越高则防粘性越好。
在制造防粘纸制品时，可在造纸过程中将含有至少两种淀粉和卵磷脂的组合物掺入纤维素浆。含有淀粉和卵磷脂的组合物被加热以形成胶凝的淀粉糊状组合物，加热温度通常在80℃以上。然后可以任何已知方式将胶凝的淀粉糊状组合物掺入纤维素浆，尤其是纸浆。这样做时，可在造纸机的湿端将胶凝的淀粉糊状组合物加入纸纤维厚坯，或纸纤维薄坯，或分开同时加入厚坯和薄坯。在将胶凝的淀粉糊状组合物加入纤维素浆时，可按需加入任何量的组合物。通常，加入纤维素浆的组合物的量为干纤维素浆重量的大于0到约10重量％。
在制造防粘纸制品的另一个实施方式中，使含有淀粉和卵磷脂的组合物接触纸制品表面。所述纸制品可以是任何制品，如纸张或纸板，等等。在另一个实施方式中，可采用以下方式将本公开的组合物掺入预制纤维素网。用水使组合物形成浆液并在足以使淀粉胶凝的温度下加热所得浆液，以制得胶凝的淀粉糊状组合物。通常在80℃以上的温度下进行加热以实现胶凝。可采用施胶槽、水平辊式涂布机、喷雾、或压光机涂布将淀粉糊状组合物加入预制纤维素网。然后以任何方式将其中掺有淀粉组合物的纤维素网干燥，从而制得纤维素网纸制品。在制造防粘纸制品时，使含有淀粉和卵磷脂的组合物接触纸制品，在一个实施方式中，以纸制品的重量为基准，组合物的量足以产生含有大于0到约10重量％组合物的纸制品。
以下实施例用于例证本公开及帮助本领域的一般技术人员制造和使用本公开。这些实施例并非要以任何方式限制本公开的范围。
实施例
试验步骤
粘度
粘度是按照玉米精制协会有限公司(Corn Refiners Association，Inc.)的标准分析法测试法CRA-B-54测定的。用于测定粘度的设备为布氏(Brookfield)DV-II+粘度计。
耐油脂性(OGR)
耐油脂性是按照TAPPI检测方法T 559pm-96，3M Kit检测测定的。测定每种情况下两个样品的Kit值，每种样品最少测定4次，每种样品最多测定9次。然后将各检测值平均。
防粘性
A)测定从施用纸张的基材分离后纸张的重量改变。
在该过程中，在纸张中掺入含有淀粉和卵磷脂的组合物或基本由淀粉和卵磷脂构成的组合物。将纸切割成大小约为5×7厘米的样品。用任何天平称重这种5×7厘米的纸样品，例如，在这里采用购自米特勒托勒多(METTLERTOLEDO)的AT261△范围(DELTARANGE)。可将纸样品施用于任何基材，如胶带或食品。在这里对纸样品采用胶带。这里使用的胶带是购自3M的SCOTCH375包装胶带。将胶带切割成约3.5×5厘米的样品。将胶带施加于纸之前，将胶带样品的一边折起约0.5厘米以便为随后与纸分离提供方便的握点。将胶带样品施加于纸样品并用辘辋转筒压2次，如TAPPI方法T205sp-95所述。用手将胶带样品与纸样品分离。这样做时，将玻璃棒放在胶带样品粘贴侧背面并以基本均匀的压力拉玻璃棒和胶带。用相同的天平称重与胶带分离的纸以测定与最初的纸样品相比其重量是否有任何改变。
为评价实施例中制造的样品的耐油脂性(OGR)和重量改变，制造纸制品。评价时采用5.5×8.25厘米的纸样品。对于各个样品，用购自RK涂布设备有限公司(R.K.Print Coat Instrument Ltd)的K-Hand涂布机将所得淀粉-卵磷脂糊状组合物涂布在纸表面。将淀粉糊施加在纸表面并用#1K-Bar涂布以使淀粉-卵磷脂糊层均匀分布在纸上。用购自爱默生仪器公司(Emerson Apparatus)的爱默生快速干燥机(Emerson Speed Dryer)将所得的纸在95-105℃下干燥3-5分钟。将所得样品储存3天，使其与温度约22℃、湿度约50％的实验室条件平衡，以便进行评价。数据记录于表1和2。
B)剥离力-剥离力是测定将两表面分离所需的力的量的测试过程。
进行该测试时，采用大小为5×14厘米的纸样品。用购自RK涂布设备有限公司的K-Hand涂布机将所得淀粉-卵磷脂糊状组合物涂布在各个纸表面。将淀粉糊施加在纸表面并用#1K-Bar涂布以使淀粉-卵磷脂糊层均匀分布在纸上。用购自爱默生仪器公司的爱默生快速干燥机将所得的纸在95-105℃下干燥3-5分钟。将所得样品储存3天，使其与温度约22℃、湿度约50％的实验室条件平衡，以便进行评价。
可将纸样品施用于任何基材，如胶带或食品。在这里对纸样品采用胶带。这里使用的胶带是购自3M的SCOTCH 810胶带(19毫米宽)。将胶带切割成约18厘米的长度。将胶带施加于纸之前，将胶带样品的一边折起约2厘米以便为连接分析仪提供方便的握点。将胶带样品施加于纸样品并用辘辋转筒压10次，如TAPPI方法T205sp-95所述。加压时，在纸样品下方使用橡胶垫，并在纸样品上方使用吸墨纸。
用购自结构技术公司(TEXTURE TECHNOLOGIES CORPORATION)的TA-XT2i结构分析仪采用T-剥离试验TA96张力检测夹具测量剥离力。剥离速度为5毫米/秒，距离为100毫米。平均剥离力记录于表3。
实施例1在12％防水(HYDROSHIELD)55淀粉浆中加入卵磷脂
在该实施例中被用作淀粉组分的是购自嘉吉有限公司(CARGILL，Inc)的防水(HYDROSHIELD)55淀粉，这是羟乙基化淀粉与辛烯基琥珀酸酐改性淀粉的80∶20混合物。采用玉米精制协会有限公司的测试法CRA-B-54测得，49℃时羟乙基化淀粉的粘度400厘泊，而49℃、含2％固体时辛烯基琥珀酸酐改性淀粉的粘度为490厘泊。
将360克(烘干重量)防水(HYDRSHIELD)55与足量去离子水混合以制得3000克淀粉浆样品。在500克淀粉浆样品中加入各种卵磷脂样品，加入量为浆液中淀粉干重的5％、10％和20％，从而得到三种不同样品。使用的卵磷脂为购自嘉吉有限公司的LECIGRAN 1000P粉末。采用机械搅拌器边搅拌边加入卵磷脂。加入卵磷脂之后将所得浆液再搅拌10分钟。随后，将淀粉-卵磷脂浆在沸水浴中边搅拌边煮22分钟以形成胶凝的淀粉-卵磷脂组合物糊。之后，将所得糊冷却至室温(22℃)。不含卵磷脂的煮熟的糊的固体含量为12.69％。含5％卵磷脂的煮熟的糊的固体含量为12.35％。含10％卵磷脂的煮熟的糊的固体含量为12.65％。含20％卵磷脂的煮熟的糊的固体含量为13.4％。三种淀粉-卵磷脂糊和对照在制造纸制品时的评价记录于下表1。
实施例2在防水(HYDROSHIELD)55淀粉糊中加入卵磷脂
将700克防水(HYDROSHIELD)55淀粉浆样品在沸水浴中煮25分钟以形成煮熟的淀粉糊。如实施例1所示制备防水(HYDROSHIELD)55淀粉浆。煮熟的淀粉糊的固体含量为12.44％。将所得煮熟的糊冷却至室温。将300克所得煮熟的淀粉糊样品置于烧杯中。在300克煮熟的糊的不同样品中边搅拌边加入5％和10％两种不同LECIGRAN 1000P卵磷脂样品。将所得淀粉-卵磷脂糊搅拌20分钟。含5％卵磷脂的煮熟的糊的固体含量为13.2％。含10％卵磷脂的煮熟的糊的固体含量为13.55％。所得淀粉-卵磷脂糊组合物和对照在制造纸制品时的评价记录于下表1。
                表1
  样品  平均耐油脂性Kit值
  实施例1-0％卵磷脂   3.6
  实施例1-5％卵磷脂   4.3
  实施例1-10％卵磷脂   4.6
  实施例1-20％卵磷脂   3.8
  实施例2-0％卵磷脂   3.6
  实施例2-5％卵磷脂   4.4
  实施例2-10％卵磷脂   4.0
从以上表1中的数据可观察到以下结果。掺入了含有两种淀粉和卵磷脂的组合物的纸制品的耐油脂性相比含有两种相同淀粉但不含卵磷脂的对照纸样品的耐油脂性得以改善。在先在淀粉中加入卵磷脂再煮熟和在煮熟的淀粉中加入卵磷脂时都获得这种改善。
实施例3在酸稀化蜡质淀粉/疏水改性淀粉掺合物中加入卵磷脂
在该实施例中用作淀粉组分的是购自嘉吉有限公司的CALIBER182酸稀化蜡质淀粉与辛烯基琥珀酸酐改性疏水淀粉的80∶20混合物。
通过以下方法制备疏水的辛烯基琥珀酸酐处理过的淀粉。使用粘度约为200cp(厘泊)的酸稀化蜡质淀粉，粘度按照玉米精制协会有限公司的标准分析法CRA-B-54测定，但以下方面除外：测量含7％固体的样品并冷却至49℃。在2升四颈圆底烧瓶内用340毫升去离子水将200克酸稀化蜡质淀粉调成浆。在烧瓶上装备与注射泵相连的入口以添加辛烯基琥珀酸酐、与泵相连的入口以添加3％氢氧化钠水溶液用于调节pH、温度计、以及机械搅拌器。在32-35℃的温度下，以3毫升/小时的速率边搅拌边在淀粉浆中加入6.18克购自海蔻化学品公司(HEICO CHEMICALS Inc)的2-辛烯基-1-琥珀酸酐。加入辛烯基琥珀酸酐期间，根据需要用3％氢氧化钠水溶液将浆液的pH维持在8.0-8.3。加完酸酐之后再将浆液在约32-35℃下搅拌4小时，期间维持pH为约8.0-8.3。反应完成之后移去热源。用5％盐酸溶液将浆液酸化至pH约6.3。过滤浆液，所得滤饼用300毫升去离子水洗涤3次，然后空气干燥。测得所得辛烯基琥珀酸酐处理的淀粉的辛烯基琥珀酸含量为2.6％，并按照玉米精制协会有限公司的标准分析法CRA-B-54测得其粘度约为490厘泊，但以下方面除外：将样品在90℃加热4分钟，49℃冷却11分钟，用20rpm(转每分)的锭子以2％固体测量。
49℃、25％固体时CALIBER 182淀粉的粘度为250cP。
将220克(烘干重量)淀粉掺合物样品与去离子水混合以制得2000克淀粉浆样品。在500克淀粉浆样品中加入卵磷脂，加入量为浆液中淀粉干重的10％。采用机械搅拌器边搅拌边在浆液中加入卵磷脂。加入卵磷脂之后将所得浆液再搅拌10分钟。随后，将淀粉-卵磷脂浆在沸水浴中边搅拌边煮22分钟以形成胶凝的淀粉-卵磷脂组合物糊。作为对照，将500克未加入卵磷脂的相同淀粉浆煮熟。之后，将所得糊冷却至室温(22℃)。不含卵磷脂的煮熟的糊的固体含量为11.70％。含10％卵磷脂的煮熟的糊的固体含量为12.7％。为进行比较，将含10％卵磷脂的煮熟的糊的固体含量从12.7％调至11.7％的对照水平。这是通过用足量的去离子水稀释200克含10％卵磷脂的样品而完成的，从而使固体含量为11.7％。对含或不含卵磷脂的淀粉掺合物的评价结果记录于表2。
实施例4在膜韧性(FILMFLEX)370淀粉掺合物中加入卵磷脂
该实施例采用购自嘉吉有限公司的FILMFLEX 370淀粉作为淀粉组分，这是一种羟乙基化马齿型淀粉和羟乙基化蜡质玉米淀粉的75∶25混合物。
将220克(烘干重量)FILMFLEX 370淀粉与去离子水混合以制得2000克淀粉浆样品。在500克淀粉浆样品中加入卵磷脂，加入量为浆液中淀粉干重的15％。采用机械搅拌器边搅拌边在浆液中加入卵磷脂。加入卵磷脂之后将所得浆液再搅拌10分钟。随后，随后，将淀粉-卵磷脂浆在沸水浴中边搅拌边煮22分钟以形成胶凝的淀粉-卵磷脂组合物糊。作为对照，将500克未加入卵磷脂的相同淀粉浆煮熟。之后，将所得糊冷却至室温(22℃)。不含卵磷脂的煮熟的糊的固体含量为11.9％。含15％卵磷脂的煮熟的糊的固体含量为13.8％。为进行比较，将含15％卵磷脂的煮熟的糊的固体含量从13.8％调至11.9％的对照水平。这是通过用足量的去离子水稀释200克含15％卵磷脂的样品而完成的，从而使固体含量为11.9％。对含或不含卵磷脂的淀粉掺合物的评价结果记录于表2。
实施例5在羟乙基化蜡质淀粉/阳离子蜡质淀粉掺合物中加入卵磷脂
该实施例采用购自嘉吉有限公司的FILMFLEX 480羟乙基化蜡质淀粉与购自嘉吉有限公司的正电荷(CHARGE+)310阳离子蜡质淀粉的75∶25掺合物。
将220克(烘干重量)淀粉掺合物与去离子水混合以制得2000克淀粉浆样品。在500克淀粉浆样品中加入卵磷脂，加入量为浆液中淀粉干重的10％。采用机械搅拌器边搅拌边在浆液中加入卵磷脂。加入卵磷脂之后将所得浆液再搅拌10分钟。随后，将淀粉-卵磷脂浆在沸水浴中边搅拌边煮22分钟以形成胶凝的淀粉-卵磷脂组合物糊。作为对照，将500克未加入卵磷脂的相同淀粉浆煮熟。之后，将所得糊冷却至室温(22℃)。不含卵磷脂的煮熟的糊的固体含量为10.0％。含10％卵磷脂的煮熟的糊的固体含量为11.0％。
对含或不含卵磷脂的淀粉掺合物的评价结果记录于表2。
表2
Figure S2006800463882D00131
从上述数据中可观察到，用含有卵磷脂的淀粉组合物制造的纸制品的耐油脂性一般高于用不含卵磷脂的淀粉组合物制备的纸制品。
数据显示，卵磷脂的存在提高了实施例3-5的所有淀粉组合物的耐油脂性。尤其注意实施例4和5，其中的淀粉组合物对照显示出较低耐油脂性值。在这些实施例中，卵磷脂的存在显示可使耐油脂性水平提高到较高水平。
从以上数据还可观察到以下防粘性结果。当纸中含有含卵磷脂的淀粉组合物时，实施例3-5都表现出最小的重量改变值，且实施例3和4的防粘性改善程度似乎更加显著。使与基材分离之后的纸与最初的纸尽可能类似是有益的。重量改变是证明分离前后纸制品相似性的一种手段。当纸具有较小重量改变时可以认为纸与基材的分离是比较干净的分离。
实施例6在防水(HYDROSHIELD)55淀粉糊中加入卵磷脂浆
将240克(烘干重量)购自嘉吉有限公司的HYDROSHIELD 55淀粉与去离子水混合以制得2000克淀粉浆样品。然后将所得浆液再搅拌10分钟。随后，将淀粉浆在沸水浴中边搅拌边煮22分钟以形成胶凝的淀粉糊。之后，将所得糊冷却至室温(22℃)。煮熟的糊的固体含量为12.38％。用去离子水稀释煮熟的淀粉糊以制得固体含量为11％的煮熟的糊。
在200克淀粉糊中加入11克10％卵磷脂浆以制造5％卵磷脂-淀粉组分。将20克购自嘉吉有限公司的LECIGRAN 1000P卵磷脂与180克去离子水混合16小时来制造10％卵磷脂浆。用类似的方法，在200克淀粉糊中加入44克10％卵磷脂浆以制得20％卵磷脂-淀粉组分。将两种卵磷脂-淀粉组分都振荡10分钟。对照为未加入任何卵磷脂的淀粉糊。结果记录于表3。
实施例7在酸稀化蜡质淀粉/疏水改性淀粉糊中加入卵磷脂浆
如实施例3所述将220克(烘干重量)酸稀化蜡质淀粉/疏水改性淀粉掺合物与去离子水混合以制得2000克淀粉浆样品。然后将所得浆液再搅拌10分钟。随后，将淀粉浆在沸水浴中边搅拌边煮22分钟以形成胶凝的淀粉糊。之后，将所得糊冷却至室温(22℃)。煮熟的糊的固体含量为12.14％，用去离子水稀释煮熟的淀粉糊以制得固体含量为11％的煮熟的糊。
在200克煮熟的淀粉糊样品中加入44克10％卵磷脂浆以制得20％卵磷脂-淀粉组分。如实施例6所示制造10％卵磷脂浆。将卵磷脂-淀粉组分振荡10分钟。对照为未加入任何卵磷脂的淀粉糊。结果记录于表3。
实施例8在FILMFLEX 370淀粉糊中加入卵磷脂浆
将220克购自嘉吉有限公司的FILMFLEX 370淀粉与去离子水混合以制得2000克淀粉浆样品。然后将所得浆液再搅拌10分钟。随后，将淀粉浆在沸水浴中边搅拌边煮22分钟以形成胶凝的淀粉糊。之后，将所得糊冷却至室温(22℃)。煮熟的糊的固体含量为12.37％。
在200克煮熟的淀粉糊样品中加入49.5克10％卵磷脂浆以制得20％卵磷脂-淀粉组分。如实施例6所示制造10％卵磷脂浆。将卵磷脂-淀粉组分振荡10分钟。对照为未加入任何卵磷脂的淀粉糊。结果记录于表3。
表3.
Figure S2006800463882D00151
上述数据表明，当在淀粉掺合物中掺入卵磷脂时，将纸与胶带分离所需的力的量降低了。
已经参照各种具体的和示例性实施方式和技术描述了本公开。然而，精通本领域的技术人员将了解，在本公开的精神和范围内可做出许多变化和修饰。

Claims (26)

1.一种胶凝的淀粉糊状组合物，其包含至少两种不同的淀粉、和含量为5-20重量％的卵磷脂。
2.如权利要求1所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述淀粉选自下组：马齿型玉米淀粉，蜡质玉米淀粉，马铃薯淀粉，木薯淀粉，小麦淀粉，米淀粉，西米淀粉，高粱淀粉，甘薯淀粉，以及它们的组合。
3.如权利要求1所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述淀粉选自下组：非改性淀粉，改性淀粉，以及它们的组合。
4.如权利要求3所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述至少一种淀粉是改性淀粉，所述淀粉的改性选自下组：化学改性，物理改性，酶改性，以及它们的组合。
5.如权利要求4所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述改性是化学改性。
6.如权利要求5所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述至少一种淀粉的化学改性选自下组：解聚，氧化，还原，醚化，酯化，硝化，脱脂，阳离子化，交联，疏水化，以及它们的组合。
7.如权利要求6所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述化学改性选自下组：解聚，醚化，酯化，阳离子化，交联，疏水化，以及它们的组合。
8.如权利要求7所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述至少一种淀粉是醚化的。
9.如权利要求8所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述醚化淀粉是羟烷基淀粉。
10.如权利要求9所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述羟烷基淀粉选自下组：羟乙基淀粉，羟丙基淀粉，羟丁基淀粉，以及它们的组合。
11.如权利要求10所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述羟烷基淀粉是羟乙基淀粉。
12.如权利要求7所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述至少一种淀粉是疏水化的。
13.如权利要求12所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述疏水化的淀粉是烯基琥珀酸酐改性淀粉。
14.如权利要求13所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述烯基琥珀酸酐改性淀粉是辛烯基琥珀酸酐改性淀粉。
15.如权利要求14所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述至少另一种淀粉是羟乙基淀粉。
16.如权利要求4所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述改性是物理改性。
17.如权利要求16所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述物理改性是对至少一种淀粉进行压力处理，其中所述压力处理是挤出。
18.如权利要求16所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述物理改性是对至少一种淀粉进行热处理。
19.如权利要求4所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述改性是酶改性。
20.如权利要求19所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述至少一种淀粉的酶改性选自下组：使淀粉与α淀粉酶反应，使淀粉与蛋白酶反应，使淀粉与脂肪酶反应，使淀粉与磷酸化酶反应，使淀粉与氧化酶反应，以及它们的组合。
21.如权利要求1所述的胶凝的淀粉糊状组合物，其特征在于，所述淀粉具有不同粘度。
22.一种制造具有耐油脂性的纸制品的方法，所述方法包括使纸制品接触权利要求1所述的组合物。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，以纸制品的重量为基准，所述纸制品所接触的组合物的量足以产生含有大于0到10重量％组合物的纸制品。
24.一种制造具有耐油脂性的纸制品的方法，所述方法包括将权利要求1所述的组合物掺入纤维素浆。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述组合物的掺入量为干纤维素浆重量的大于0到10重量％。
26.一种根据权利要求22-25中任一项所述方法制备的纸制品。
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