CN102628241B - 施胶液及其制备方法,应用该施胶液的涂布纸 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种造纸领域使用的施胶液，其包括淀粉、瓜尔胶和交联剂，该淀粉为氧化淀粉或酶转化淀粉，其中瓜尔胶的绝干质量为淀粉绝干质量的0.1％-5％，该交联剂的质量为淀粉绝干质量的0.1％-1％，该交联剂为乙二醛、戊二醛、环氧氯丙烷、三偏磷酸钠中的一种或一种以上。本发明还提供上述施胶液的制备方法，及应用该施胶液涂布的涂布纸。本发明所述的施胶液涂布于纸张表面能赋予将涂布纸张较好的性能，且能节省成本。

Description

施胶液及其制备方法,应用该施胶液的涂布纸
技术领域
本发明涉及一种造纸领域使用的施胶液及其制备方法，及应用该施胶液所制得的涂布纸。
背景技术
原纸表面施胶主要用以改善纸张的抗水性以及表面强度。目前，纸张表面的施胶液大多采用100％的改性淀粉，然而该类淀粉的成膜性较差，对纸张强度提升幅度有限。现有技术中也有单独采用瓜尔胶进行表面施胶，较淀粉施胶纸张强度有所提升，但是瓜尔胶价格昂贵，导致造纸成本较高。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种有效解决上述问题的施胶液。
另外，还有必要提供一种上述施胶液的制备方法。
此外，还有必要提供一种应用上述施胶液所制得的涂布纸。
一种施胶液，其包括淀粉、瓜尔胶和交联剂，该淀粉为氧化淀粉或酶转化淀粉，其中瓜尔胶的绝干质量为淀粉绝干质量的0.1％-5％，该交联剂的质量为淀粉绝干质量的0.1％-1％，该交联剂为乙二醛、戊二醛、环氧氯丙烷、三偏磷酸钠中的一种或一种以上。
一种施胶液的制备方法，其包括如下步骤：
将氧化淀粉或酶转化淀粉进行糊化处理，制得淀粉糊化液；
将瓜尔胶加水，并加入相对瓜尔胶绝干质量5％-20％的双氧水或次氯酸钠，制得瓜尔胶溶液；
将淀粉糊化液和瓜尔胶溶液混合制得混合液，其中瓜尔胶的绝干质量为淀粉绝干质量的0.1％-5％；
向上述混合液中加入交联剂，制得施胶液，其中该交联剂的质量为淀粉绝干质量的0.1％-1％，该交联剂为乙二醛、戊二醛、环氧氯丙烷、三偏磷酸钠中的一种或一种以上。
一种上述施胶液涂布制得的涂布纸。
本发明所述的施胶液中通过在淀粉中添加少量的瓜尔胶和交联剂，通过交联剂的作用使淀粉的羟基及瓜尔胶的羟基产生交联作用，可显著改善纸张的耐折度及表面强度；同时降低了纸张的生产成本。
具体实施方式
本发明一较佳实施例所述施胶液的制备方法，其包括如下步骤：
(a)制备淀粉糊化液。
将氧化淀粉或酶转化淀粉进行糊化处理，制得质量百分浓度为5％-35％的淀粉糊化液。该淀粉糊化液的温度为50-70℃，60℃的粘度为5-100cps，粘度过高或过低都会影响纸机运行。该氧化淀粉可为木薯氧化淀粉、玉米氧化淀粉、小麦氧化淀粉、马铃薯氧化淀粉中的一种或一种以上。酶转化淀粉为淀粉酶处理的原淀粉，该原淀粉可为木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉中的一种或一种以上。
(b)制备瓜尔胶溶液。
取一定量的瓜尔胶加水制备成瓜尔胶溶液，并加入相对瓜尔胶绝干质量5％-20％的氧化剂，该氧化剂可为双氧水或次氯酸钠，优选双氧水，控制瓜尔胶溶液的温度为40-80℃，反应4-20h，制得质量百分浓度为0.1％-2％、粘度为5-200cp s的瓜尔胶溶液。
该瓜尔胶为天然瓜尔胶及天然瓜尔胶衍生物中的一种或一种以上。
(c)混合淀粉糊化液和瓜尔胶溶液。
取一定量的淀粉糊化液和一定量的瓜尔胶溶液进行混合制得混合液，其中瓜尔胶的绝干质量为淀粉绝干质量的0.1％-5％。
(d)添加交联剂。
控制上述混合液的温度为45-70℃，加入交联剂于上述混合液中混合均匀，制得所述施胶液。该施胶液的质量百分浓度为5％-15％，60℃的粘度为5-20cp s。
该交联剂的质量为淀粉绝干质量的0.1％-1％。该交联剂可为乙二醛、戊二醛、环氧氯丙烷、三偏磷酸钠中的一种或一种以上。该交联剂使淀粉的羟基及瓜尔胶的羟基产生交联作用，可显著改善纸张的耐折及表面强度。
本发明所述的施胶液，其包括淀粉、瓜尔胶、交联剂和水，其中瓜尔胶的绝干质量为淀粉绝干质量的0.1％-5％，该交联剂的质量为淀粉绝干质量的0.1％-1％。该施胶液的质量百分浓度为5％-15％，60℃的粘度为5-20cp s。
该淀粉为氧化淀粉或酶转化淀粉。该氧化淀粉可为木薯氧化淀粉、玉米氧化淀粉、小麦氧化淀粉、马铃薯氧化淀粉中的一种或一种以上。酶转化淀粉为淀粉酶处理的原淀粉，该原淀粉可为木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉中的一种或一种以上。
该瓜尔胶可为天然瓜尔胶及天然瓜尔胶衍生物中的一种或一种以上。
该交联剂可为乙二醛、戊二醛、环氧氯丙烷、三偏磷酸钠中的一种或一种以上。
一种涂布纸，其包括原纸及形成于原纸表面的涂层。该涂层由上述施胶液涂布形成，单面施胶量为0.1-3g/m2。该纸张具有良好的抗水性和表面强度。
本发明所述的施胶液通过在淀粉中添加少量的瓜尔胶和交联剂，通过交联剂的作用使淀粉的羟基及瓜尔胶的羟基发生交联作用，可显著改善纸张的耐折度及表面强度，同时由于使用的瓜尔胶的量较少，降低了纸张的生产成本。
下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
本实施例的施胶液中瓜尔胶质量为淀粉绝干质量的0.1％，交联剂质量为淀粉绝干质量的0.1％。
取木薯原淀粉，加水配成质量百分浓度为27.5％的淀粉浆，加入淀粉绝干量150ppm的淀粉酶进行蒸煮，82℃保温30min，加热至95℃，糊化30min，冷却至60℃，制得淀粉糊化液，其粘度为70cps。
取天然瓜尔胶，加水调节质量百分浓度为1.08％，加12％的双氧水，60℃反应12h，制得瓜尔胶溶液，其粘度为82cps。
取淀粉糊化液181.8g，加4.6g的瓜尔胶溶液，60℃水浴，搅拌5min，再加质量百分浓度为2％的乙二醛2.5g，搅拌10min，再加水228.5g，将施胶液浓度从28％调节到12％，进行纸张单面施胶，施胶量为1.6g/m2。
实施例2
本实施例的施胶液中瓜尔胶质量为淀粉绝干质量的3％，交联剂质量为淀粉绝干质量的1％。
取市售木薯氧化淀粉，加水配成浓度为27.5％的淀粉浆，加入淀粉绝干量150ppm的淀粉酶进行蒸煮，82℃保温30min，加热至95℃，糊化30min，冷却至60℃，制得淀粉糊化液，其粘度为70cps。
取天然瓜尔胶，加水调节质量百分浓度为0.88％，加8％的双氧水，70℃反应15h，制得瓜尔胶溶液，其粘度为62cps。
取淀粉糊化液181.8g，加170.4g低粘度的瓜尔胶溶液，60℃水浴，搅拌10min，再加质量百分浓度为1％的乙二醛50g，搅拌5min，再加水31.1g，将施胶液浓度从28％调节到12％，进行纸张单面施胶，施胶量为1.6g/m2。
实施例3
本实施例的施胶液中瓜尔胶质量为淀粉绝干质量的5％，交联剂质量为淀粉绝干质量的1％。
取市售木薯氧化淀粉，加水配成浓度为35％的淀粉浆，加入淀粉绝干量160ppm的淀粉酶进行蒸煮，82℃保温30min，加热至95℃，糊化30min，冷却至60℃，制得淀粉糊化液，其粘度为76cps。
取天然瓜尔胶，以1.08％的浓度溶解在水中，加11.6％的双氧水，70℃反应15h，制得瓜尔胶溶液，其粘度为45cps。
取淀粉糊化液142.8g；加231.5g瓜尔胶溶液搅拌5min，再加质量百分浓度为1％的乙二醛50g，搅拌5-10min，再加水17.3g，将施胶液浓度从28％调节到12％，进行纸张单面施胶，施胶量为1.6g/m2。
对比例1
取木薯原淀粉，浓度为27.5％，加入淀粉绝干量150ppm的淀粉酶进行蒸煮，82℃保温30min，加热至95℃，糊化30min，制得淀粉糊化液。取制得的淀粉糊化液218.2g，浓度为27.5％，加水281.8g，稀释至12％，粘度为10.2cps，进行纸张单面施胶，施胶量为1.6g/m2。
对比例2
取市售木薯氧化淀粉57.5g(水分含量13％)，加水359.2g，混合均匀后，加热至95℃，糊化30min，粘度为11cps，进行纸张单面施胶，施胶量为1.6g/m2。
实施例1-3和对比例1-2所制得的涂布纸进行性能测试，性能测试结果如下表所示。
  测试项目   对比例1   对比例2   实施例1   实施例2   实施例3
  CD向耐折度   72   70   86   104   110
  MD向耐折度   140   146   208   276   285
  RI干强   5   5   6   6   6
  RI湿强   6   6   6   8   8
备注：RI干湿强分10个等级，等级越高，纸张表面强度越好。
由表可知：相较于常规的淀粉类施胶液，以实施例1-3的施胶液进行涂布，涂布纸具有更高的强度。
另外，本领域技术人员还可在本发明权利要求公开的范围和精神内做其它形式和细节上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本发明精神所做的各种修改、添加和替换等变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种施胶液，其包括淀粉，其特征在于：该施胶液还包括瓜尔胶和交联剂，该淀粉为氧化淀粉或酶转化淀粉，其中瓜尔胶的绝干质量为淀粉绝干质量的0.1％-5％，该交联剂的质量为淀粉绝干质量的0.1％-1％，该交联剂为乙二醛、戊二醛中的一种以上，所述交联剂用于使淀粉的羟基及瓜尔胶的羟基产生交联作用。
2.如权利要求1所述的施胶液，其特征在于：该氧化淀粉为木薯氧化淀粉、玉米氧化淀粉、小麦氧化淀粉、马铃薯氧化淀粉中的一种以上。
3.如权利要求1所述的施胶液，其特征在于：该酶转化淀粉为经淀粉酶处理的原淀粉，该原淀粉为木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉中的一种以上。
4.如权利要求1所述的施胶液，其特征在于：该瓜尔胶为天然瓜尔胶及天然瓜尔胶衍生物中的一种以上。
5.如权利要求1所述的施胶液，其特征在于：该施胶液中还含有水，该施胶液的质量百分浓度为5％-15％，粘度为5-20cps。
6.一种施胶液的制备方法，其包括如下步骤：
将氧化淀粉或酶转化淀粉进行糊化处理，制得淀粉糊化液；
将瓜尔胶加水，并加入相对瓜尔胶绝干质量5％-20％的双氧水或次氯酸钠，制得瓜尔胶溶液，所述瓜尔胶溶液的质量百分浓度为0.1％-2％，粘度为5-200cps；
将淀粉糊化液和瓜尔胶溶液混合制得混合液，其中瓜尔胶的绝干质量为淀粉绝干质量的0.1％-5％；
向上述混合液中加入交联剂，制得所述施胶液，其中该交联剂的质量为淀粉绝干质量的0.1％-1％，该交联剂为乙二醛、戊二醛中的一种以上，所述交联剂用于使淀粉的羟基及瓜尔胶的羟基产生交联作用。
7.如权利要求6所述的施胶液的制备方法，其特征在于：所述淀粉糊化液的质量百分浓度为5％-35％，粘度为5-100cps。
8.如权利要求6所述的施胶液的制备方法，其特征在于：该施胶液的质量百分浓度为5％-15％，粘度为5-20cps。
9.如权利要求6所述的施胶液的制备方法，其特征在于：该瓜尔胶为天然瓜尔胶及天然瓜尔胶衍生物中的一种以上。
10.一种应用权利要求1-5中任意一项所述施胶液涂布制得的涂布纸。
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