CZ80297A3 - Finishing agent - Google Patents

Description

jeho derivátů jako apretačního činidla v papírenství.

Vynález se přesněji týká použití škrobu amylopektinového typu získaného z bramboru, který byl modifikován pomocí genového inženýrství za účelem potlačení tvorby škrobu amylózového typu.

Dosavadní stav techniky

Při výrobě papíru a lepenky určených pro určitý druh potisku se povrch, který má být potištěn ošetřuje bud’ čistým škrobovým roztokem, nebo pomocí potahové hmoty. Pokud se použije tradiční škrob z některého známého zdroje (brambor, kukuřice, pšenice, tapioca), je pro získání produktu vykazujícího dostatečnou stabilitu potřebné provést v mnoha případech více než jeden krok, ve kterém se provede chemická modifikace. Tyto modifikační kroky zpravidla zahrnují stabilizační krok, ve kterém se například provádí etherifikace propendioxidem nebo esterifikace vinylacetátem nebo anhydridem kyseliny octové, a degradační krok, ve kterém se provádí například oxidace, enzymatická degradace, kyselinová hydrolýza nebo tak zvaná termochemická konverze. V průběhu výše uvedených kroků dochází k substituci škrobu a stupeň substituce je dán odpovídajícím stabilizačním krokem a ί

zpravidla při něm dochází k substituci 0,01 až 0,5 molu/mol glukózy, výhodně 0,05 až 0,20 molu/mol glukózy.

Nezbytnost provádět více než jeden modifikační krok zvyšuje finanční náklady a má negativní dopad na životní prostředí. Je tedy žádoucí snížit tento potřebný počet chemických modifikačních kroků.

Podstata vynálezu ‘V

- Τ' tCílem vynálezu je snížit počet chemických modifikačních kroků nezbytných pro získání stabilního apretačního činidla použitelného na papír. Tohoto cíle (ze dosáhnout použitím druhu škrobu amylopektinového typu, který byl definován v úvodu a který navíc vykazuje vlastnosti definované v přiložených nárocích.

V souladu s vynálezem se typu a jeho deriváty tedy používají papírenství.

škrob amylopektinového jako apretační činidlo v

Výraz „škrob amilopektinového typu“, jak je použit v celém popisu, označuje škrob získaný z brambory, která byla modifikována pomocí genového inženýrství s cílem potlačit tvorbu škrobu amylózového typu. Výraz „jeho deriváty“ označuje škrob amylopektinového typu, který byl od tohoto typu chemicky, fyzikálně a/nebo enzymaticky odvozen. Obsah amylopektinu ve škrobu amylopektinového typu přesahuje 95%, výhodně přesahuje 98%. Zbývající složkou škrobu amylopektinového typu je amylóza.

Podrobnější popis výše zmíněného škrobu amylopektinového typu a jeho derivátů a způsobu, kterým je lze produkovat, lze nalézt ve švédské patentovém dokumentu 9004096-5 (Amylogene HB).

Při použití vynálezu praxi, se přidá v průběhu výrobního procesu 0,5 až 8 hm.% škrobu, výhodně 2 až 6 hm.%.

Pomocí vynálezu je tedy možné eliminovat výše zmíněný stabilizační krok, protože amylopektin ve škrobu použitém podle vynálezu má díky své větvené struktuře silně omezený obsah amylózy a vykazuje vynikající stabilitu. Pro výrobu apretačního činidla je tedy potřebná pouze jediná chemická reakce a povrchově klížené a upravené povrchy lze vyrobit způsobem, který je podstatně méně nebezpečný pro životní prostředí, než dosud používané způsoby. Důvodem pro použití tohoto způsobu tedy není pouze eliminace modifikačního kroku, ale rovněž degradační krok. V důsledku oxidačního činidla potřebné pro degradaci amylopektinu ve škrobu použitém podle vynálezu přibližně o 50% nižší než množství potřebné pro degradaci tradičního bramborového škrobu. Jako degradační chemické látky se zpravidla používá chlornan sodný, peroxid vodíku nebo—některý typ—persíranové sloučeniny, například persíran sodný.

skutečnost, že lze upravit této úpravy je množství

Do současné doby nebylo známé použití škrobu amylopektinového typu jako apretačního činidla použitelného v papírenství. Avšak praktické testy ukázaly, že použití škrobu amylopektinového typu má překvapivé a neočekávané účinky, protože umožňuje zjednodušit výrobu konečného papírenského produktu a současně je méně nebezpečnou metodou pro životní prostředí.

Vynález bude dále popsán detailněji pomocí následujících příkladů.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Zoxidovaný škrob na bázi bramborového škrobu se připravil následujícím způsobem. Ze 100 kg bramborového škrobu a vody se vytvořila kaše. pH hodnota kaše se nastavila pomocí hydroxidu sodného na 9,5. Do kaše se dále přidalo 23,4 litrů chlornanu sodného obsahujícího 150 g účinné látky/l účinného chlóru. Konstantní pH hodnota reakční směsi se udržovala přidáváním hydroxidu sodného. Po ukončení reakce, tj. potom, co byl veškerý chlór spotřebován, se reakce přerušila neutralizací pomocí kyseliny chlorovodíkové na pH hodnotu 5,5. takto připravený produkt se zbavil vody a před sušením propláchnul. Analýza získaného produktu poskytla následující hodnoty:

Obsah sušiny 82,4 pH kaše 8,4 pH roztoku 6,4

Vodivost, tiS/cm 155

Obsah karboxylu, % 0,87

Viskozita.při různých teplotách

Viskozita , cP, 25%, 100 ot/min 80’C

70°C 50’C 30°C

Viskozita při různých koncentracích Viskozita, cP, 50°C, 100 ot/min

10%

5% 20% 25% 30% 35%

Stabilita

Viskozita, cP, 25%, 25°C, 100 ot/min min 60 min 120 min 1 80 min 1 den

135

232

135

343

600

350

580

780

1250 vytvořil se pevný gel

Při srovnatelně vysokých úrovních koncentrace (25%), produkt—vykazoval--při-----nízkých—teplotách-----(235°C) velmi slabou stabilitu, a již po uplynutí dvou hodin se viskozita více než zdvojnásobila. Toto chování je typické u tradičních zoxídovaných škrobů a tyto produkty mohou být použity pouze při nízkých úrovních koncentrace a v případě, že teplota bude alespoň 50*C.

Přiklad 2

Zoxidovaný amylopektinový škrob se připravil následujícím způsobem. Ze 100 kg bramborového škrobu a vody se vytvořila kaše. pH hodnota kaše se nastavila pomocí hydroxidu sodného na 9,5. Do kaše se dále přidalo 11,0 litrů chlornanu sodného obsahujícího 150 g účinné látky/l účinného chlóru. Konstantní pH hodnota reakční směsi se udržovala přidáváním hydroxidu sodného. Po ukončení reakce, tj. potom, co byl veškerý chlór spotřebován, se reakce přerušila neutralizací pomocí kyseliny chlorovodíkové na pH hodnotu

5,5. takto připravený produkt se zbavil vody a před sušením propláchnul. Analýza získaného produktu poskytla následující hodnoty:

Obsah sušiny	83,5
pH kaše	8,0
pH roztoku	6,1
Vodivost, με/οηι	149
Obsah karboxylu, %	0,76
Viskozita při různých	teplotách
Viskozita , cP, 25%, 100 ot/min	80°C
		70°C
		50°C
		30 °C

131

198

Viskozita při různých koncentracích Viskozita, cP, 50^eC, 100 ot/min

10%

15%

20%

25%

116

203

603

267

267

267

267

311

315

350

30%

35%

Stabilita

Viskozita, cP, 25%, 25°C, 100 ot/min min 60 min 1 20 min 1 80 min den dny dny

Stabilita produktu je vysoce uspokojivá i při nízkých teplotách (25°C) a viskozita se zvyšovala po třídenním skladování pouze nepatrně. Produkt mohl být použit bez problémů ve vysokých koncentracích rovněž tehdy, když se snižovala teplota. To je možné v případě produktů na bázi bramborového škrobu pouze v případě, že je produkt stabilizován esterifikací nebo etherifikací.

Claims (6)

1. P AT ENT OVÉ NÁROKY ‘ÍO

   1. Použití škrobu arrtýlopektinového typu získáň-éh-e-—z—”* bramboru, který byl modifikován pomocí genového inženýrství za účelem potlačení tvorby škrobu amylózového typu jako apretační činidlo v papírenství.
2. 2. Použití podle nároku 1, vyznačené tím, že škrob amylopektinového typu obsahuje více než 95% arrtflopektinu, výhodně více než 98% amylopektinu.

   5‘
3. 3. Použití podle nároku 1, vyznačené tím, že se jako apretační činidlo přidá derivát škrobu amylopektinového typu, které byl od tohoto škrobu odvozen chemicky, fyzikálně a/nebo enzymaticky.
4. 4. Použití podle některého z předcházejících nároků, v yznačené t í m , že se škrob amylopektinového typu nebo jeho deriváty přidali v množství 0,5 až 8 hm.%, výhodně 2 až 6 hm,%.
5. 5. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačený tím , že se škrob amylopektinového typu podrobí oxidaci, enzymatickému ošetření, kyselinové hydrolýze nebo termochemické přeměně.
6. 6. Použití podle nároku 5, vyznačené tím, že termochemickou přeměnu způsobí sloučeniny persíranu nebo peroxidu.