CN103437245B - 一种表面施胶淀粉替代剂及制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种表面施胶淀粉替代剂的制备工艺，将元明粉1500重量份与表面活性剂8-20重量份投入反应罐中，在100-130℃的条件下，搅拌速度为每分钟60-90转，反应3-4小时出罐，冷却至常温后直接过筛，加入450-550重量份阳离子木薯淀粉及3-10重量份聚丙烯酰胺搅拌复配，制得。本发明即稳定纸品质量，又能消除二次纤维及非木浆对纸张物理性能的负责影响。制得的产品用于生产高强瓦楞纸替代30%玉米淀粉，起表面施胶剂作用，可提高高强瓦楞纸产品质量并明显降低生产成本。

Description

一种表面施胶淀粉替代剂及制备工艺
技术领域
本发明属于造纸工业助剂技术领域，特别涉及一种表面施胶淀粉替代剂及制备工艺。
背景技术
我国造纸工业原料中的草类和废纸等低品质原料比日益增大，对纸品品质造成负面影响，因此需要用到大量的造纸助剂以提高纸的物理强度等指标。对纸张进行表面施胶是为了将纤维和填料结合在纸页表面上以改善纸张的强度和挺度，尤其是改善其表面强度，减少掉毛、掉粉现象，增加强度和密封表面以控制涂布颜料的渗入。因此表面施胶是纸品生产中不可缺少的环节之一，同时，表面施胶有利于减少二次纤维对纸品物理强度，适应如今高速宽幅纸机不断更新换代的发展趋势，对合理利用二次纤维资源具有很大意义。
目前，国内大多数纸厂大多都是添加变性淀粉作为造纸助剂。特别是高强瓦楞纸生产厂家，表面施胶剂的应用非常重要。虽然常用的淀粉施胶剂来源广泛，但淀粉亦是大多来源于粮食作物，且价格日益增长，如果全部使用淀粉作为表面施胶剂对纸厂来说，不但成本较高，而且淀粉胶乳存在粘度高、流动性及稳定性不够理想的特点。 由此，市场迫切需要一种质优价廉的表面施胶淀粉替代剂产品的出现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能降低施胶成本，又要求能对淀粉胶乳性能进行改善的表面施胶淀粉替代剂及制备工艺。
本发明技术思路：用元明粉和表面活性剂在100—130℃的条件下高速搅拌反应一段时间后，经表面改性的元明粉有利于增强其与其他高分子材料的相容性，界面结合力强，再与少量的阳离子木薯淀粉及聚丙烯酰胺搅拌复配，制得。
本发明技术方案：一种表面施胶淀粉替代剂的制备工艺，其特征在于，将元明粉1500重量份与表面活性剂8—20重量份投入反应罐中，在100—130℃的条件下，搅拌速度为每分钟60—90转，反应3-4小时出罐，冷却至常温后直接过筛，加入450—550重量份阳离子木薯淀粉及3—10重量份聚丙烯酰胺搅拌复配，制得。
所述的表面活性剂由硅烷偶联剂、十二苯磺酸钠和铝酸酯偶联剂三种物质组成，各物质的重量份为：硅烷偶联剂4—6份，十二苯磺酸钠2.5—3.5份，铝酸酯偶联剂1.8—2.2份。
优选：将元明粉1500重量份与表面活性剂10重量份投入反应罐中，在100—130℃的条件下，搅拌速度为每分钟70转，反应3-4小时出罐，冷却至常温后直接过筛，加入500重量份阳离子木薯淀粉及5重量份聚丙烯酰胺搅拌复配，制得；其中所述的表面活性剂各物质的重量份为：硅烷偶联剂5份，十二苯磺酸钠3份，铝酸酯偶联剂2份。
本发明即稳定纸品质量，又能消除二次纤维及非木浆对纸张物理性能的负责影响。保证纸品质量、降低生产成本卓有成效。在保证施胶效果及成纸品质的同时，降低纸厂表面施胶淀粉的用量，以降低其生产成本。元明粉先经过高温表面改性后，再加入阳离子木薯淀粉及聚丙烯酰胺进行复配改性，制得的产品用于生产高强瓦楞纸替代30%玉米淀粉，起表面施胶剂作用，可提高高强瓦楞纸产品质量并明显降低生产成本。
具体实施方式
本发明可以通过发明内容中说明的技术具体实施，通过下面的实施例可以对本发明进行进一步的描述，然而，本发明的范围并不限于下述实施例。
实施例1：
将元明粉1500公斤与表面活性剂10公斤投入反应罐中，在100—130℃的条件下，搅拌速度为每分钟70转，反应3-4小时出罐，冷却至常温后直接过筛，加入500公斤阳离子木薯淀粉及5公斤聚丙烯酰胺搅拌复配，制得。
所述的表面活性剂由硅烷偶联剂、十二苯磺酸钠、铝酸酯偶联剂三种物质组成，各物质的量分别是5公斤、3公斤和2公斤。
本发明实施例1的产品的各项性能指标
本发明实施例1的产品已在浙江兴舟纸业、杭州萧山蔡伦纸业有限公司进行了试用，这两个公司目前均使用玉米淀粉来进行现场改性调配胶乳。
产品试用情况如下简述：
1. 产品在浙江兴舟纸业有限公司的应用测试
1.1 替代剂糊化工艺
在料仓中倒入30%替代剂和70%的淀粉，在混合槽中加水搅伴均匀，同时加入淀粉改性剂，煮胶温度为95℃以上，将糊化好的淀粉液稀释成10%的浓度，备用。
1.2 替代剂添加工艺：
淀粉糊化浓度10%——淀粉糊化浓度2%——加入点：抄前池浆泵进口——加入量：1.2%（以绝干浆计算）。
1.3纸机生产参数
（1）纸机型号：奥地利安德里兹公司4050mm全进口纸机；（2）车速：270米/分钟；（3）纸种：高强瓦楞纸；（4）日产量：200吨；（5）成纸定量：170g/m2。
1.4实验结果
试验共进行了两天，取实验前后两天的数据平均值比较如表所示：
纸张物理指标检测结果表1
1.5添加成本比较
玉米淀粉现市场售价为3300元/ 吨，本发明产品市场售价为1700元/吨，每吨高强瓦楞纸上胶量为62.5公斤，经过计算后，添加30%表面施胶淀粉替代剂后，每吨纸的生产成本可节约30元，纸机日产200吨，故每天节约成本6000元，数字十分可观。
2.产品在杭州萧山蔡伦纸业有限公司的应用测试
2.1试验相关说明
高强瓦楞纸配比：90℅DIP 10℅损纸浆；施胶加入点：烘干部；施胶加入量：10℅浓度。
2.2替代剂糊化工艺
同1.1
2.3纸机生产参数：
（1）纸机型号；芬兰维美德公司制造4050mm全进口纸机。（2）车速：270米/分钟；（3）纸种：高强瓦楞纸；（4）日产量：188吨；（5）成纸定量：120g/m2。
2.4实验结果
产品性能进行了应用测试，试验结果如表2所示
从表1和表2的试验数据以及成本核算都可以得出以下结论： 添加本发明产品后，高强瓦楞纸各项质量指标均有所增强，生产成本明显降低。而且本发明产品的主要原料为元明粉，无毒，亦不会对纸厂造成额外的治污压力，故本发明创造性明显、产品市场竞争优势明显。
其它实施例中，元明粉1500重量份，表面活性剂8—20重量份，阳离子木薯淀粉450—550重量份，聚丙烯酰胺3—10重量份；所述的表面活性剂各物质的重量份为：硅烷偶联剂4—6份，十二苯磺酸钠2.5—3.5份，铝酸酯偶联剂1.8—2.2份。都具有显著效果！

Claims (3)

1.一种表面施胶淀粉替代剂的制备工艺，其特征在于，将元明粉1500重量份与表面活性剂8—20重量份投入反应罐中，在100—130℃的条件下，搅拌速度为每分钟60—90转，反应3-4小时出罐，冷却至常温后直接过筛，加入450—550重量份阳离子淀粉及3—10重量份聚丙烯酰胺搅拌复配，制得；
所述的表面活性剂由硅烷偶联剂、十二苯磺酸钠和铝酸酯偶联剂三种物质组成，各物质的重量份为：硅烷偶联剂4—6份，十二苯磺酸钠2.5—3.5份，铝酸酯偶联剂1.8—2.2份。
2.根据权利要求1所述的一种表面施胶淀粉替代剂的制备工艺，其特征在，所述阳离子淀粉为阳离子木薯淀粉。
3.根据权利要求2所述的一种表面施胶淀粉替代剂的制备工艺，其特征在，将元明粉1500重量份与表面活性剂10重量份投入反应罐中，在100—130℃的条件下，搅拌速度为每分钟70转，反应3-4小时出罐，冷却至常温后直接过筛，加入500重量份阳离子木薯淀粉及5重量份聚丙烯酰胺搅拌复配，制得；其中所述的表面活性剂各物质的重量份为：硅烷偶联剂5份，十二苯磺酸钠3份，铝酸酯偶联剂2份。
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