SE447264B

SE447264B - KIT AND PLANT FOR PRODUCING STARCH BASIS

Info

Publication number: SE447264B
Application number: SE8001291A
Authority: SE
Inventors: P H E Fostier
Original assignee: Cpc International Inc
Priority date: 1979-02-20
Filing date: 1980-02-19
Publication date: 1986-11-03
Also published as: ES488713A1; FI71760C; AU534677B2; NZ192751A; JPS55129466A; GB2045792B; AU5519780A; GB2045792A; AR221407A1; DE3005197A1; CA1136805A; DK154655C; BE881782A; IN153679B; DK71380A; MX153167A; FR2449717A1; SE8001291L; BR8000939A; FR2449717B1

Description

15 20 25 30 35 447 264 2 en automatisk och kontinuerlig kokningsanordning. 2) Det s.k. "bärarfria" förfarandet, enligt vilket all stärkelsen svälles partiellt under inverkan av alkaliska betingelser och temperatur. Stärkelsens gela- tineringsgrad övervakas genom att mäta viskositeten och reaktionen avbryts vid den önskade punkten genom till- sats av en sur förening, t ex aluminiumsulfat. Ett förfarande av denna typ är svårt att anpassa för konti- nuerlig framställning. 3) Kalla förfaranden, som utnyttjar en komplett blandning innehâllande råstärkelse, förgelatinerad stärkelse och kemiska tillsatsmedel. Klistret erhålles genom att helt enkelt dispergera pulvret i vatten, varvid den förgelatinerade stärkelsen bildar bäraren. 15 20 25 30 35 447 264 2 an automatic and continuous cooking device. 2) The so-called the "carrier-free" process, in which all the starch is partially swollen under the influence of alkaline conditions and temperature. The degree of gelatinization of the starch is monitored by measuring the viscosity and the reaction is stopped at the desired point by adding an acidic compound, eg aluminum sulphate. A process of this type is difficult to adapt for continuous production. 3) Cold processes, which use a complete mixture containing crude starch, pregelatinized starch and chemical additives. The adhesive is obtained by simply dispersing the powder in water, the pregelatinized starch forming the carrier.

Förfarandet kan anpassas för automatisk och kontinu- erlig produktion, men har nackdelen av hög kostnad D för den förgelatinerade stärkelsen och blandningar, samt avsaknad av flexibilitet vid valet av klister- sammansättningar. 4) Det s.k. "kallsprängningsförfarandet", enligt vilket en modifierad eller omodifierad stärkelse i granulär form gelatineras i ett vattenhaltigt medium medelst ett alkaliskt medel, i allmänhet natriumhydroxid, och inte genom att höja temperaturen. Detta förfarande har vissa fördelar, inbegripet det faktum att kokning vid hög temperatur eller behov av dyrbar förgelatinerad stärkelse undvikes, samt att längden för beredning av klistret reduceras och temperaturövervakningsförfarandena förenklas, och följaktligen minskas arbetskostnaderna.The process can be adapted for automatic and continuous production, but has the disadvantage of high cost D for the pregelatinized starch and mixtures, as well as the lack of flexibility in the choice of adhesive compositions. 4) The so-called the "cold blasting process", in which a modified or unmodified starch in granular form is gelatinized in an aqueous medium by an alkaline agent, generally sodium hydroxide, and not by raising the temperature. This method has certain advantages, including the fact that high temperature cooking or the need for expensive pregelatinized starch is avoided, and that the length of preparation of the adhesive is reduced and the temperature monitoring procedures are simplified, and consequently the labor costs are reduced.

Detta sistnämnda framställningsförfarande synes ha de bästa förutsättningarna för att genomföras medelst ett automatiskt och kontinuerligt arrangemang, eftersom primärklistret eller bäraren inte behöver kylas och kan framställas i relativt låg koncentration, nämligen av storleksordningen 5 % stärkelse, varigenom sålunda bil- das en lösning, som inte är särskilt viskös och som lätt kan hällas. 10 15 20 25 30 35 447 264 3 När det kalla förfarandet utföres med användning av naturlig stärkelse har det emellertid allvarliga nackdelar, som inbegriper avsaknad av stabilitet hos klistret under inverkan av skjuvningskrafter, som oundvikligen uppstår i en tillverkningsenhet för well- papp, när klistret cirkulerar mellan klistringsmaskinen och klisterreservoaren under inverkan av cirkulations- pumpar. Modifieringen av klistret accentueras ytter- ligare genom att temperaturen ökar till 35-38°C när klistret passerar över klistervalsarna. Resultatet är en minskning av klistrets viskositet och följaktligen en förändring av tjockleken hos den klisterfilm som avsätts på kartongen eller en ofullständig klistring av den senare.This latter production process seems to have the best conditions for carrying out by means of an automatic and continuous arrangement, since the primary adhesive or carrier need not be cooled and can be produced in a relatively low concentration, namely of the order of 5% starch, thus forming a solution which does not is particularly viscous and can be easily poured. However, when the cold process is carried out using natural starch, it has serious disadvantages, including a lack of stability of the adhesive under the influence of shear forces, which inevitably occur in a corrugated board manufacturing unit, when the adhesive circulates between the adhesive machine and the adhesive reservoir under the influence of circulation pumps. The modification of the adhesive is further accentuated by increasing the temperature to 35-38 ° C when the adhesive passes over the adhesive rollers. The result is a decrease in the viscosity of the adhesive and consequently a change in the thickness of the adhesive film deposited on the carton or an incomplete pasting of the latter.

För att undvika denna defekt är det inte till- räckligt att utsätta klistret eller ens bärardelen, som utgör klistrets mest känsliga del, efter gelatine- ring i ett konventionellt alkaliskt medium, för mekanisk inverkan, inte ens för mycket intensiv mekanisk in- verkan, såsom kan uppnås med en kraftfull omrörare i en inneslutning med den minsta volym som är förenlig med den önskade strömningshastigheten, utan istället är det nödvändigt att använda en stärkelse, vars motstånds- kraft har förstärkts genom strukturell modifiering, nämligen antingen en fluidifiering eller en tvärbindning, som skapats genom en polyfunktionell förening, såsom epiklorhydrin, fosforoxiklorid, natriumtrimetafosfat, osv. Det är härvid möjligt att alstra denna tvärbind- ning in situ genom att utnyttja det alkaliska mediet för att katalysera reaktionen. Användning av en modi- fierad stärkelse resulterar emellertid i en avsevärd ökning av klistrets kostnad.To avoid this defect, it is not sufficient to subject the adhesive or even the carrier part, which is the most sensitive part of the adhesive, after gelatinization in a conventional alkaline medium, to mechanical action, not even to very intense mechanical action, such as can be achieved with a powerful stirrer in an enclosure with the smallest volume which is compatible with the desired flow rate, but instead it is necessary to use a starch, the resistance of which has been strengthened by structural modification, namely either a fluidization or a crosslinking, which created by a polyfunctional compound such as epichlorohydrin, phosphorus oxychloride, sodium trimetaphosphate, etc. In this case, it is possible to generate this crosslink in situ by using the alkaline medium to catalyze the reaction. However, the use of a modified starch results in a significant increase in the cost of the adhesive.

Det är vidare känt att stärkelseklister bör inne- hålla en viss andel borax, isynnerhet vid användning för framställning av wellpapp. _ Föreliggande uppfinning avser således ett sätt att framställa stärkelseklister, vilket sätt undanröjer 'de ovannämnda nackdelarna samtidigt som det åstadkommer 10 15 20 25 30 35 4-47 264 4 en produkt, som har de önskade egenskaperna och som kan framställas ekonomiskt och kontinuerligt.It is further known that starch adhesives should contain a certain proportion of borax, especially when used for the production of corrugated cardboard. The present invention thus relates to a method of producing starch adhesives, which method obviates the above-mentioned disadvantages while at the same time providing a product which has the desired properties and which can be produced economically and continuously.

Sättet enligt uppfinningen, som är av den typ som omfattar framställning av en stärkelse/vattensuspension, uppdelning av suspensionen i tvâ portioner, gelatinering av den ena portionen med ett alkaliskt medel till bild- ning av ett primärklister och àterförening av portionerna, kännetecknas därav, att den första portionen utsätts för ett överskott av det alkaliska medlet, och att åtminstone en del av det alkaliska medlet, som förefinnes i över- skott, neutraliseras med borsyra.The method according to the invention, which is of the type comprising preparing a starch / aqueous suspension, dividing the suspension into two portions, gelatinizing the one portion with an alkaline agent to form a primary adhesive and reuniting the portions, characterized in that the first portion is subjected to an excess of the alkaline agent, and that at least a part of the alkaline agent, which is present in excess, is neutralized with boric acid.

Enligt andra utmärkande drag hos uppfinningen förlänges kontakttiden mellan den gelatinerade stärkel- sen och den andra delen av stärkelsesuspensionen, och det slutliga klistret kan utspädas och fullständigt neutraliseras, allt efter önskan.According to other features of the invention, the contact time between the gelatinized starch and the second part of the starch suspension is extended, and the final adhesive can be diluted and completely neutralized, as desired.

Sättet enligt uppfinningen utgår med fördel från vatten, som upphettats till en temperatur av ca 38-42°C, och en koncentrerad lösning av alkaliskt medel fram- ställs, varvid det varma vattnet används både för att utspäda lösningen av alkaliskt medel till önskad koncentration, för att framställa stärkelsesuspensionen, och, om så är nödvändigt, för att utspäda det slutliga klistret.The process according to the invention is advantageously based on water, which has been heated to a temperature of about 38-42 ° C, and a concentrated solution of alkaline agent is prepared, the hot water being used both to dilute the solution of alkaline agent to the desired concentration. to prepare the starch suspension, and, if necessary, to dilute the final adhesive.

För att genomföra sättet enligt ovan, omfattar anläggningen enligt uppfinningen en behållare för vatten, som upphettats till en konstant, reglerbar temperatur, en samling av tre doseringspumpar för att åstadkomma primärklistret från en första del av en vattenhaltig stärkelsesuspension, varvid en första pump är ansluten till utloppet hos en behållare för koncentrerat alkaliskt medel, en andra pump är ansluten till vattenbehållaren, en tredje pump är ansluten till utloppet hos en tank för framställning av den vattenhaltiga stärkelsesuspensionen, vilken tank är anordnad mittemot en matningstratt, var- vid de tre doseringspumparnas utlopp är anslutna till ett organ för att bringa primärklistrets beståndsdelar i 10 15 20 25 30 35 447 264 5 kontakt med varandra, varjämte en fjärde pump är an- sluten till nämnda tank, varvid pumpens utlopp är an- slutet till en blandare för primärklistret och den andra delen av den vattenhaltiga suspensionen och blandarens utlopp är anslutet till en lagringstank, som är försedd med en doseringsanordning för borsyra och vars utlopp är anslutet till minst ett kar för färdigt klister, vilket kar är försett med nivàavkänningsorgan, som är anslutna till reglerorgan för de fyra doseringspumpar- nas utlopp.To carry out the method as above, the plant according to the invention comprises a container for water, heated to a constant, controllable temperature, a collection of three dosing pumps for producing the primary adhesive from a first part of an aqueous starch suspension, a first pump being connected to the outlet of a container for concentrated alkaline agent, a second pump is connected to the water container, a third pump is connected to the outlet of a tank for producing the aqueous starch suspension, which tank is arranged opposite a hopper, the outlet of the three dosing pumps being connected to a means for bringing the constituents of the primary adhesive into contact with each other, a fourth pump being connected to said tank, the outlet of the pump being connected to a mixer for the primary adhesive and the second the part of the aqueous suspension and the outlet of the mixer are connected to a storage tank an ankle, which is provided with a boric acid dosing device and whose outlet is connected to at least one vessel for finished adhesive, which vessel is provided with level sensing means, which are connected to control means for the outlet of the four dosing pumps.

Enligt ett annat utmärkande drag är samlingen av doseringspumpar försedd med trevägsventiler för att återföra flödet till de respektive behâllarna. Blandarna är företrädesvis av den statiska typen, behållarna och tankarna är försedda med reglerorgan för konstanthåll- ning av nivån. Samlingen av vätskecirkulationsorgan är automatiskt reglerad medelst nivåkännare, som är place- rade i karen för färdigt klister.According to another characteristic feature, the collection of dosing pumps is provided with three-way valves to return the flow to the respective containers. The mixers are preferably of the static type, the containers and the tanks are provided with control means for keeping the level constant. The collection of liquid circulation means is automatically regulated by means of level sensors, which are placed in the vessel for finished adhesive.

Andra utmärkande drag och fördelar hos föreliggande uppfinning kommer att framgå tydligare av den följande beskrivningen med hänvisning till den bifogade rit- ningen, som schematiskt visar anläggningen enligt upp- finningen och illustrerar sättet enligt uppfinningen.Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings, which schematically illustrate the plant of the invention and illustrate the method of the invention.

Enligt uppfinningen framställs primärklistret eller bäraren från en naturlig stärkelse, som gelatineras i närvaro av en överskottsmängd av natriumhydroxid eller något annat alkaliskt medel med avseende på den mängd som finns i ett normalt klister för wellpapp eller kartong. överskottet av natriumhydroxid neutraliseras sedan och denna operation utföres med fördel för att återbilda borax, som alltid förefinnes i denna typ av klister, från den borsyra som tillsatts under blandningen eller omedelbart efter blandningen av den gelatinerade stärkelsen och råstärkelsen. Mängden borax kan modifi- eras efter önskan som en funktion av överskottet av natriumhydroxid. Under loppet av gelatineringen av bärar- delen i en statisk blandare och i den därefter anslutna lagringsinneslutningen, nedbryts stärkelsen under dessa 10 15 20 25 30 35 447 264 6 betingelser tillräckligt för att nå motståndspunkten vilket gör det möjligt att bibehålla en stabil visko- sitet under de olika operationer som klistret utsätts för.According to the invention, the primary adhesive or carrier is prepared from a natural starch which is gelatinized in the presence of an excess amount of sodium hydroxide or other alkaline agent with respect to the amount contained in a normal adhesive for corrugated board or board. the excess sodium hydroxide is then neutralized and this operation is advantageously carried out to regenerate borax, which is always present in this type of adhesive, from the boric acid added during the mixing or immediately after the mixing of the gelatinized starch and the crude starch. The amount of borax can be modified as desired as a function of the excess sodium hydroxide. During the gelatinization of the carrier part in a static mixer and in the subsequently connected storage enclosure, the starch degrades under these conditions sufficiently to reach the resistance point, which makes it possible to maintain a stable viscosity during the various operations to which the adhesive is subjected.

Vattenbehâllaren hâlles vid en konstant temperatur av storleksordningen 38-42°C och används: - å ena sidanför att i ett matningskar framställa en vattenhaltig stärkelsesuspension med konstant koncen- tration, som är fixerad vid ett värde av 30-43 % torr- substans och vilket värde kan regleras efter önskan inom detta omrâde, - å-andra sidanför att utspäda natrimhydroxid vid en koncentration av ca 400 g/liter till en koncentration av ca 10-20 g/liter.The water tank is kept at a constant temperature of the order of 38-42 ° C and is used: - on the one hand, to produce in a feed tank an aqueous starch suspension with constant concentration, which is fixed at a value of 30-43% dry matter and which value can be adjusted as desired in this range, - on the other hand, dilute sodium hydroxide at a concentration of about 400 g / liter to a concentration of about 10-20 g / liter.

Samlingen av doseringspumpar består av en fyr- cylindrig doseringspump, vilket säkerställer perfekt synkronisering och möjliggör upprätthållande av konstant förhållande mellan flödeshastigheterna för de olika beståndsdelarna hos klistret, eller alternativt består pumparna av ett aggregat av fyra doseringspumpar med variabelt flöde, vilka pumpar arbetar kontinuerligt, varvid vätskorna âtercirkuleras automatiskt utanför produktionen. Följande samtidiga operationer kan följ- aktligen realiseras: 1) Dosering av lösningen av koncentrerad natrium- hydroxid, 2) Dosering av vattnet för spädning av natrium- hydroxiden, varvid blandningen sker i ett lednings- arrangemang medelst ett T eller, vilket är bättre, me- delst en statisk blandare, 3) Dosering av mängden av stärkelsesuspension som är nödvändig för att skapa bärardelen eller primärklist- ret, 4) Dosering av den mängd stärkelsesuspension som är nödvändig för att skapa andelen râstärkelse hos klist- ret. Denna sekundära stärkelsesuspension blandas med bärarklistret i en andra statisk blandare. Homogenise- ringen fullständigas genom att leda suspensionen genom 10 15 20 25 30 35 7 en pump, som är seriekopplad och arbetar i motström, såsom skall förklaras.i det följande.The collection of metering pumps consists of a four-cylinder metering pump, which ensures perfect synchronization and enables the maintenance of a constant ratio between the flow rates of the various components of the adhesive, or alternatively the pumps consist of a unit of four variable flow metering pumps, which pumps operate continuously. the liquids are automatically recycled outside production. The following simultaneous operations can consequently be realized: 1) Dosing of the solution of concentrated sodium hydroxide, 2) Dosing of the water for dilution of the sodium hydroxide, the mixing taking place in a pipe arrangement by means of a T or, which is better, me - partly a static mixer, 3) Dosing of the amount of starch suspension necessary to create the carrier part or the primary adhesive, 4) Dosing of the amount of starch suspension necessary to create the proportion of raw starch in the adhesive. This secondary starch suspension is mixed with the carrier adhesive in a second static mixer. The homogenization is completed by passing the suspension through a pump which is connected in series and operates in countercurrent, as will be explained in the following.

Flödeshastigheten hos den sekundära stärkelse- suspensionen till den statiska blandaren regleras medelst ett avkänningsorgan i utloppet hos det lag- ringskärl, vari gelatineringen av primärstärkelse äger rum. Tillförseln av râstärkelse kan också ske medelst ett tidregleringssystem.The flow rate of the secondary starch suspension to the static mixer is regulated by means of a sensing means in the outlet of the storage vessel in which the gelatinization of the primary starch takes place. The supply of raw starch can also take place by means of a timing system.

Den slutliga blandningen av primärstärkelse och sekundärstärkelse leds därefter till ett lagringskar, där den blir kvar under en förutbestämd tidsperiod, som bestäms medelst en överloppsnivâanordning.The final mixture of primary starch and secondary starch is then passed to a storage vessel, where it remains for a predetermined period of time, which is determined by an overflow level device.

Den lagringstank, som är belägen vid slutet av kretsen, resulterar i en god homogenisering av klist- ret och bringar det till dess slutliga jämviktstill- stånd. Alla önskade tillsatsmedel, såsom t ex hartser som är avsedda att göra klistret beständigt mot fukt, kan lätt tillsättas till denna tank.The storage tank, which is located at the end of the circuit, results in a good homogenization of the adhesive and brings it to its final equilibrium state. All desired additives, such as resins which are intended to make the adhesive resistant to moisture, can be easily added to this tank.

Med hänvisning till den bifogade ritningen för- delas stärkelsen från en tratt eller silo l och via en volumetrisk doseringsanordning 2 till karet 3 för beredning av stärkelsemjölk. Karet 3 är försett med en höghastighetsomrörare 4 och är via en ledning 5 anslu- tet till vattenbehâllaren 6, som hålles vid önskad temperatur med hjälp av exempelvis en ângslinga 7.With reference to the accompanying drawing, the starch is distributed from a funnel or silo 1 and via a volumetric dosing device 2 to the tub 3 for preparing starch milk. The tank 3 is provided with a high-speed stirrer 4 and is connected via a line 5 to the water tank 6, which is kept at the desired temperature by means of, for example, a steam loop 7.

Karet 3 utgör anordningen för framställning av stär- kelsemjölken och kan kontinuerligt leverera en vatten- haltig suspension inom ett vidsträckt omrâde med kon- stant och reglerbar koncentration av storleksordningen 30-43 vikt% torrsubstans.The tank 3 constitutes the device for the production of the starch milk and can continuously deliver an aqueous suspension within a wide range with a constant and controllable concentration of the order of 30-43% by weight of dry matter.

Vattenbehâllaren 6 levererar, beroende på kraven, via automatiska avstängningskranar (ej visade) vatten vid en fixerad, vald temperatur, som allmänt är av stor- leksordníngen 38-42°C, tack vare termostatisk reglering av upphettningen med hjälp av ångslingan 7. Vattentem- peraturen justeras så att man erhåller en slutblandning, vilken ankommer med en temperatur av ca 38°C till lag- ringstanken 8. lO 15 20 25 30 35 447 264 8 En behållare 9 för natriumhydroxid med en koncen- tration av ca 400 g/liter, är via en ledning 10 ansluten till en doseringspump Pl, som utgör en del av ett aggre- gat Pl, P2,-P3, P4, vilket beskrivs i det följande.The water tank 6 delivers, depending on the requirements, via automatic shut-off taps (not shown) water at a fixed, selected temperature, which is generally of the order of 38-42 ° C, thanks to thermostatic control of the heating by means of the steam coil 7. The temperature is adjusted so that a final mixture is obtained, which arrives at a temperature of about 38 ° C to the storage tank 8. A container 9 for sodium hydroxide with a concentration of about 400 g / liter , is connected via a line 10 to a dosing pump P1, which forms part of an aggregate P1, P2, -P3, P4, which is described in the following.

Detta aggregat kan bestå av en enda fyrcylindrig doseringspump eller av fyra doseringspumpar, som var- dera drivs av en motor ll med variabel transmission, och detta gör det möjligt att välja flödeshastigheten för varje vätska inom definierat omrâde, varvid flödes- hastigheten avläses på en flödesmätare på i och för sig känt sätt. Pumparna drivs kontinuerligt och vätskorna återcirkuleras, utanför produktionen, till sina respek- tive kärl eller behållare med hjälp av en uppsättning automatiska trevägsventiler, nämligen ventilen 12, som är ansluten till behållaren 9 för koncentrerad natriumhydroxid via ledningen 13, ventilen 14, som är ansluten till vattenbehâllaren 6 via ledningen 15, och ventilerna l6 och 17, som är anslutna till karet 3 via ledningarna 18 respektive 19.This unit can consist of a single four-cylinder metering pump or of four metering pumps, each driven by a variable transmission motor II, and this makes it possible to select the flow rate for each liquid within the defined range, the flow rate being read on a flow meter in a manner known per se. The pumps are operated continuously and the liquids are recirculated, out of production, to their respective vessels or containers by means of a set of automatic three-way valves, namely the valve 12, which is connected to the container 9 for concentrated sodium hydroxide via the line 13, the valve 14, which is connected to the water tank 6 via the line 15, and the valves 16 and 17, which are connected to the tank 3 via the lines 18 and 19, respectively.

Inloppet till pumpen P2 är anslutet till utloppet 20 hos vattenbehâllaren 6 via ledningen 21 och inloppen till pumparna P3 och P4 är anslutna till utloppet hos karet 3 via ledningen 22.The inlet to the pump P2 is connected to the outlet 20 of the water tank 6 via the line 21 and the inlets to the pumps P3 and P4 are connected to the outlet of the tank 3 via the line 22.

Pumparna Pl och P2 insprutar sina vätskeflöden genom ledningarna 23 respektive 24 till en första punkt A och därefter insprutar pumpen P3 en första del av stär- kelsesuspension genom ledningen 25 till en andra punkt B uppströms i förhållande till en första statisk blandare 26, som är avsedd att homogenisera de olika bestånds- delarna samt gelatinera stärkelsen. Denna gelatinering är utsträckt och fullständigas genom kontakt med en slinga 27, som är ansluten till utloppet till den statiska blandaren 26 via en ledning 28, vars dimen- sioner är sådana att uppehâllstiden är minst l minut.The pumps P1 and P2 inject their liquid flows through the lines 23 and 24, respectively, to a first point A and then the pump P3 injects a first part of starch suspension through the line 25 to a second point B upstream of a first static mixer 26, which is intended to homogenize the various constituents and gelatinize the starch. This gelatinization is extended and completed by contact with a loop 27, which is connected to the outlet of the static mixer 26 via a line 28, the dimensions of which are such that the residence time is at least 1 minute.

Pumpen P4 insprutar den andra delen av stärkelse- suspension i primärklistret vid en tredje punkt C via ledningen 29 strax uppströms en andra statisk blandare 30 och vid utloppet av slingan 27. Den samtidiga ankom-v 10 15 20 25 30 35 44,7 264 9 sten av de båda flödena vid punkten C regleras medelst ett ej visat avkänningsorgan, som är lokaliserat vid utloppet till slingan 27 eller, vilket är enklare, medelst en lämplig tídregleringsanordning. Den statiska p blandaren 30 homogeniserar blandningen av primärklister/- råstärkelse och denna homogenisering fullständigas exempelvis med en efter blandarenanordnad pump 31, ._ som arbetar i motströms.The pump P4 injects the second part of the starch suspension into the primary adhesive at a third point C via the line 29 just upstream of a second static mixer 30 and at the outlet of the loop 27. The simultaneous arrival of 44.7 264 9 stone of the two flows at point C is regulated by means of a sensing means (not shown), which is located at the outlet to the loop 27 or, which is simpler, by means of a suitable time control device. The static mixer 30 homogenizes the mixture of primary adhesive / raw starch and this homogenization is completed, for example, with a pump 31, arranged after the mixer, which works countercurrently.

Den slutliga blandningen strömmar via ledningen 32 från pumpens 31 utlopp till lagringstanken eller karet 8, som är försett med en effektiv omrörare 33. Detta kar 8 är dessutom försett med en automatisk volumetrisk dose- ringsanordning 34 för dosering av borsyra i önskad mängd samt är försett med en överströmningsanordning 35, vilken är avsedd att medge klistret att bli kvar i ka- ret 8 i 30-40 min under omröring innan klistret för- delas.The final mixture flows via the line 32 from the outlet of the pump 31 to the storage tank or vessel 8, which is provided with an efficient stirrer 33. This vessel 8 is further provided with an automatic volumetric dosing device 34 for dosing boric acid in the desired amount and is provided with an overflow device 35, which is intended to allow the adhesive to remain in the vessel 8 for 30-40 minutes while stirring before the adhesive is distributed.

För detta ändamål är karets 8 utlopp anslutet via en ledning 36, sm inbegriper en lämplig cirkulations- pump 37, till minst tvâ lagringskar 38 och 39. Dessa kar matas med färskt klister under instruktioner från ett avkänningsorgan S, som=är beläget vid en låg nivå och som initierar produktionsförfarandet, varvid en trevägsventil 40 är anordnad i ledningen 36 och riktar fördelningen genom vagg- eller vippverkan till det erforderliga läget. _ Det är fördelaktigt, isynnerhet i det fall då stärkelseklistret framställs för Wellpapp, att karet 38 direkt mottager den färdiga stärkelsen, som har egen- skaperna hos så kallat klister för enwellpapp. Karet-39 kan också vara avsett för så kallat klister för ensidig Wellpapp och i detta fall är karets inlopp 41 anslutet till ventilen 40 via en ledning 42, som innefattar ett inlopp 43 för spädvatten, t ex från behållaren 6, och, om så är nödvändigt, ett inlopp 44 för tillsats av en syra, såsom saltsyra, varvid dessa tillsatser inblandas medelst en tredje statisk blandare 45, vars utlopp bil- dar matningsinloppet till karet 39. Saltsyran erhàllesfrån 10 15 20 25 30 35 447 264 10 ett kar 46.For this purpose, the outlet of the vessel 8 is connected via a line 36, which includes a suitable circulation pump 37, to at least two storage vessels 38 and 39. These vessels are fed with fresh adhesive under instructions from a sensing means S, which = is located at a low level and which initiates the production process, a three-way valve 40 being arranged in the line 36 and directing the distribution by rocking or tilting action to the required position. It is advantageous, especially in the case where the starch adhesive is produced for corrugated board, that the vessel 38 directly receives the finished starch, which has the properties of so-called adhesive for enwell board. The tub 39 can also be intended for so-called adhesive for one-sided corrugated cardboard and in this case the tub inlet 41 is connected to the valve 40 via a line 42, which comprises an inlet 43 for dilution water, for example from the container 6, and, if so, necessary, an inlet 44 for adding an acid, such as hydrochloric acid, these additives being mixed by means of a third static mixer 45, the outlet of which forms the supply inlet to the vessel 39. The hydrochloric acid is obtained from a vessel 46.

Lämpliga avkänningsorgan 47 och 48, som är place- rade vid en hög nivå i karen 38 respektive 39, är av- I sedda att avbryta fördelningen och avbryta hela produk- tionscykeln, varvid aggregatet av pumpar Pl-P4 inställes i âtercirkulationsläge via ventilerna 12, 14, 16 och l7 tills produktionen âterupptages på grundval av signal från en av lågnivâavkänharna S.Suitable sensing means 47 and 48, which are located at a high level in the vessels 38 and 39, respectively, are intended to interrupt the distribution and interrupt the entire production cycle, the unit of pumps P1-P4 being set in recirculation position via the valves 12, 14, 16 and 17 until production is resumed on the basis of a signal from one of the low level sensors S.

Följande exempel, som ges för att belysa och inte för att begränsa uppfinningen, är avsedda att underlätta förståelsen av uppfinningens omfattning och värde. I dessa exempel avser alla pmcentangívelser vikt, såvida ej annat anges.The following examples, given to illustrate and not to limit the invention, are intended to facilitate understanding of the scope and value of the invention. In these examples, all percentages are by weight unless otherwise indicated.

EXEMPEL 1 ' Framställning av wellpappsklister med en stärkelsehalt I av 20 %.EXAMPLE 1 'Preparation of corrugated board adhesives with a starch content I of 20%.

Detta försök utfördes med användning av en natur- lig majsstärkelse, som innehöll 12,5 % fukt. Vatten- temperaturen i behållaren hölls vid 40°C och stärkelse- mjölken framställdes i en koncentration av 40 % kommer- siell stärkelse, dvs 35 % torrsubstans.This experiment was performed using a natural corn starch, which contained 12.5% moisture. The water temperature in the container was maintained at 40 ° C and the starch milk was produced in a concentration of 40% commercial starch, ie 35% dry matter.

Den tidigare beskrivna installationen användes i förbindelse med följande~reglering av pumparna: Pumpen Pl levererade en natriumhydroxidlösning med en koncentration av 420 g/liter med en hastighet av 36 liter/n. " Pumpen P2 levererade vatten från behållaren med en hastighet av 1200 liter/h.The previously described installation was used in connection with the following control of the pumps: The pump P1 delivered a sodium hydroxide solution at a concentration of 420 g / liter at a rate of 36 liters / n. "Pump P2 delivered water from the tank at a speed of 1200 liters / h.

Pumpen P3 försåg kretsen med stärkelsemjölk för bildning av bäraren med en hastighet av 140 liter/h.Pump P3 supplied the circuit with starch milk to form the carrier at a rate of 140 liters / h.

Pumpen P4 tillhandahöll râstärkelse eller sekundär- stärkelse med en hastighet av 940 liter/h. I Borsyran tillfördes klistret, som anlände vid lag- ringstanken, med en hastighet av 5 kg/h.Pump P4 provided raw starch or secondary starch at a rate of 940 liters / h. In the boric acid, the adhesive, which arrived at the storage tank, was added at a rate of 5 kg / h.

Kännetecknen hos de använda beståndsdelarna var följande: Torrsubstanshalten i stärkelsen hos bärarklistret 4,05 %.The characteristics of the constituents used were as follows: The dry matter content of the starch of the carrier adhesive 4.05%.

Förhållandet bärarstärkelse till total stärkelse 13 %. ll 10 15 20 25 30 447 264 ll Koncentrationen av natriumhydroxid efter utspäd- ning = 12,2 g/liter.The ratio of carrier starch to total starch is 13%. ll 10 15 20 25 30 447 264 ll The concentration of sodium hydroxide after dilution = 12.2 g / liter.

Flödeshastigheten av slutligt, outspätt klister var 2320 liter/h och egenskaperna hos detta klister när det anlände vid lagringskaret för enwellpapps- klister var följande: Stärkelsekoncentration = 20,1 % Temperatur = 38°C Stein-Hall-viskositet vid 35°C = 50 s srøokfiela-viskositet vid 3s°c (zo varv/min) = 3000 mPas Alkalinitet i % NaOH/gtärkelse = 2,70 Borax som % Na2B407, lo H20/stärkelse = 1,5 Klistrets stabilitet: Ingen märkbar förändring i viskositet vid 35°C efter utsättande för skjuvnings- krafter, som alstrades av ett turbinblad, vilket rote- rade med 600 varv/min, i 4 h. Vid avsättning vid om- givande temperatur i 96 h ökade Stein-Hall-viskositeten normalt till ett värde av storleksordningen 70 s, men återtog sitt ursprungliga värde efter omröring och justering av temperaturen till 35°C. I Klistrets gelatineringstemperatur = 58°C.The flow rate of final, undiluted adhesive was 2320 liters / h and the properties of this adhesive when it arrived at the storage vessel for enwelled cardboard adhesive were as follows: Starch concentration = 20.1% Temperature = 38 ° C Stein-Hall viscosity at 35 ° C = 50 s srøokfiela viscosity at 3s ° c (zo rpm) = 3000 mPas Alkalinity in% NaOH / g starch = 2.70 Borax as% Na2B407, lo H2O / starch = 1,5 Stability of the adhesive: No appreciable change in viscosity at 35 ° C after exposure to shear forces generated by a turbine blade, which rotated at 600 rpm, for 4 hours. Upon deposition at ambient temperature for 96 hours, the Stein-Hall viscosity normally increased to a value of of the order of 70 s, but regained its original value after stirring and adjusting the temperature to 35 ° C. I The gelatinization temperature of the adhesive = 58 ° C.

Klistret för ensidig wellpapp erhölls genom späd- ning med kallt vatten vid en flödeshastighetav'280liter vatten/h och hade följande egenskaper: Flödeshastighet = 2600 liter/h Stärkelsekoncentration = 18 % 3s°c stein-Hail-viskositet vid 35°c = 36 S % alkalinitet/stärkelse = 2,7 Borax i % Na B 07, 10 H20/stärkelse = .2 4 Gelatineringstemperatur = 60°C Temperatur = 1,5 Klistrets stabilitet: samma som hos klistret för enwellpapp. 10 15 20 25 30 35 447 264 12 EXEMPEL 2 Framställning av wellgappsklister med en stärkelsehalt av 25 % Försöket utfördes såsom tidigare med användning av naturlig majsstärkelse, som innehöll 12,5 % fukt._ Temperaturen hos vattnet i behållaren hölls vid 39°C och stärkelsemjölken framställdes med en koncen- tration av 40 % av kommersiell stärkelse, dvs 35 % torr- substans.The adhesive for single-sided corrugated board was obtained by diluting with cold water at a flow rate of 280 liters of water / h and had the following properties: Flow rate = 2600 liters / h Starch concentration = 18% 3s ° c rock-Hail viscosity at 35 ° c = 36 S % alkalinity / starch = 2.7 Borax in% Na B 07, 10 H 2 O / starch = .2 4 Gelatinization temperature = 60 ° C Temperature = 1.5 Stability of the adhesive: same as with the adhesive for enwelled board. EXAMPLE 2 Preparation of corrugated adhesive with a starch content of 25% The experiment was carried out as before using natural corn starch, which contained 12.5% moisture. The temperature of the water in the container was kept at 39 ° C and the starch milk was produced with a concentration of 40% of commercial starch, ie 35% dry matter.

Pumpen Pl levererade en natriumhydroxidlösning med en koncentration av 415 g/liter med en hastighet av 43 liter/h, Pumpen P2 levererade vatten med en hastighet av 940 liter/h. _ Å Pumpen P3 matade stärkelsemjölk för bäraren med en hastighet av l56 liter/h.Pump P1 delivered a sodium hydroxide solution with a concentration of 415 g / liter at a rate of 43 liters / h, Pump P2 delivered water at a rate of 940 liters / h. _ Å Pump P3 fed starch milk to the carrier at a rate of l56 liters / h.

Pumpen P4 matade rå stärkelsemjölk med en hastighet av l26O liter/h.Pump P4 fed raw starch milk at a rate of 266 liters / h.

Borsyra tillsattes lagringstanken med en hastighet av 6,55 kg/n. ' Stärkelsens torrsubstanshalt i bärarklistret = 5,4 %.Boric acid was added to the storage tank at a rate of 6.55 kg / n. The dry matter content of the starch in the carrier adhesive = 5.4%.

Förhållande bärarstärkelse/total stärkelse==ll% Natriumhydroxidkoncentration efter spädning = 18,16 g/liter Flödeshastighet för outspätt slutligt klister = 2400 liter/h Egenskaper hos klister för enwellpapp: Stärkelsekoncentration = 25 % Temperatur = 38°C stein-Hall-viskositet vid 3s°c = 52 S Alkalinitet i % NaOH/stärkelse = 2,4 Borax i % Na2B4O7, 10 H20/stärkelse = 1,5 Klistrets gelatineringstemperatur = 58°C.Carrier starch / total starch ratio == ll% Sodium hydroxide concentration after dilution = 18.16 g / liter Flow rate of undiluted final adhesive = 2400 liters / h Properties of enwelled cardboard adhesive: Starch concentration = 25% Temperature = 38 ° C stone-Hall viscosity at 3s ° c = 52 S Alkalinity in% NaOH / starch = 2.4 Borax in% Na2B4O7, 10 H2O / starch = 1.5 The gelatinization temperature of the adhesive = 58 ° C.

Klistrets stabilitet: ingen märkbar förändring i viskositet vid 3500 efter inverkan av skjuvningskrafter, som alstrades i 4 h eller efter avsättning vid omgiv- ningstemperatur i 2-4 dagar. 10 15. 20 25 30 35 447 264 13 Klister för ensidig wellpapp: erhölls genom späd- ning med kallt vatten vid en hastighet av 290 liter/h och genom tillsätts av saltsyra, densitet 1,16 (halt av ren syra motsvarar 370 g/liter) med en flödeshastig- het av 6,46 liter/h.Stability of the adhesive: no noticeable change in viscosity at 3500 after the action of shear forces, which were generated for 4 hours or after deposition at ambient temperature for 2-4 days. 10 15. 20 25 30 35 447 264 13 Adhesives for single-sided corrugated board: obtained by diluting with cold water at a rate of 290 liters / h and by adding hydrochloric acid, density 1,16 (content of pure acid corresponds to 370 g / liters) with a flow rate of 6.46 liters / h.

Egenskaperna hos detta klister för ensidig wellpapp var följande: Flödeshastighet = 2690 liter/h Stärkelsekoncentration = 22,5 % Temperatur = 34°C _ stein-nell-viskositet via 3s°c = 33 e % alkalinitet/stärkelse = 2,0 % Borax i % Na2B4O7, 10 H20/stärkelse = Gelatineringstemperatur = 64°C Klistrets stabilitet: identisk med den hos klistret för enwellpapp under exponering för skjuv- krafter vid 35°c een stabiliteten är t e m förbättrea vad gäller viskositetsuppträdandet när klistret får avsätta sig vid omgivningstemperatur.The properties of this adhesive for single-sided corrugated board were as follows: Flow rate = 2690 liters / h Starch concentration = 22.5% Temperature = 34 ° C _ stone-viscosity via 3s ° c = 33 e% alkalinity / starch = 2.0% Borax in% Na2B4O7, 10 H2O / starch = Gelatinization temperature = 64 ° C Stability of the adhesive: identical to that of the enwelled cardboard adhesive during exposure to shear forces at 35 ° C and the stability is improved when the adhesive is allowed to settle at ambient temperature.

Sättet och anläggningen enligt uppfinningen åstad- kommer en verkligt kontinuerlig och automatisk fram- ställning av stärkelseklister och medger avsevärd reducering av lagringskapaciteten.The method and the plant according to the invention provide a truly continuous and automatic production of starch adhesives and allow a considerable reduction of the storage capacity.

Anläggningen är enkel een tillförlitlig een det konstanta sambandet mellan flödeshastigheterna för de olika beståndsdelarna i klistret säkerställer likformig- het i egenskaperna hos de klister som erhålles från en given stärkelse. Det är inte nödvändigt att reglera anläggningens drift med en anordning, som innefattar en viskosimeter.The plant is simple and reliable and the constant connection between the flow rates of the various constituents of the adhesive ensures uniformity in the properties of the adhesives obtained from a given starch. It is not necessary to regulate the operation of the plant with a device comprising a viscometer.

De olika driftsparametrarna kan regleras exakt och snabbt.The various operating parameters can be regulated precisely and quickly.

Gelatineringen av bäraren i kyla innebär ekonomi i användningen av ånga och endast expanderad ånga krävs för att hålla vattnet vid en temperatur av ca 40°C.The gelatinization of the carrier in cold means economy in the use of steam and only expanded steam is required to keep the water at a temperature of about 40 ° C.

Vidare möjliggöres en bärare med låg stärkelsekoncen- tration, vilken bärare sålunda inte är särskilt viskös utan lättflytande. å 10 15 20 25 30 35 447 264 14 Anläggningen enligt uppfinningen är mycket flexibel i drift och kan framställa klister med en reglerbar stärkelsekoncentration av 18-30 % genom att variera alkaliniteten allt efter önskemål. Anordningen för neutralisation med saltsyra gör det möjligt att justera alkaliniteten hos klistret för ensidig wellpapp obero- ende av den hos klistret för enwellpapp.Furthermore, a carrier with a low starch concentration is made possible, which carrier is thus not very viscous but easily flowing. The plant according to the invention is very flexible in operation and can produce adhesives with an adjustable starch concentration of 18-30% by varying the alkalinity as desired. The device for neutralization with hydrochloric acid makes it possible to adjust the alkalinity of the adhesive for one-sided corrugated board independently of that of the adhesive for single-corrugated board.

Utbytet av borax mot borsyra har också flera fördelar och innebär ett medel för att öka nedbryt- ningsgraden hos bärarstärkelsen för att nå dess mot- ståndspunkt genom användning av en extra mängd natrium- hydroxid som motsvarar den natriumhydroxid som är nöd- vändig för att återbilda boraxen. Det är lättare att dosera torr borsyra än borax, eftersom pulvrets flödes- egenskaper är bättre, och framförallt upplöses borsyran snabbare i stärkelseklistret.The exchange of borax for boric acid also has several advantages and involves a means of increasing the degree of degradation of the carrier starch to reach its resistance by using an extra amount of sodium hydroxide corresponding to the sodium hydroxide necessary to regenerate the borax. . It is easier to dose dry boric acid than borax, because the flow properties of the powder are better, and above all the boric acid dissolves faster in the starch adhesive.

Lagringstanken, som är belägen vid slutet av kretsen,f möjliggör god homogenisering av klistret och bringar klistret till sitt slutliga jämviktstillstånd. Alla önsk- värda tillsatsmedel, som t ex hartser vilka är avsedda att göra klistret fuktbeständigt, kan lätt sättas till denna tank.The storage tank, which is located at the end of the circuit, f enables good homogenization of the adhesive and brings the adhesive to its final equilibrium state. All desirable additives, such as resins which are intended to make the adhesive moisture resistant, can be easily added to this tank.

Vad beträffar klistrets egenskaper möjliggör sättet enligt uppfinningen att följande egenskaper isynnerhet erhålles: - en konstant viskositet vid önskad nivâ,' - en god stabilitet gentemot temperatur och skjuv- ningskrafter, - en god stabilitet vid lagring utan någon märkbar förändring mellan 35°C och omgivningstemperatur under så lång lagringstid som 96 h. Ingen irre- versibel retrogradering, - god vattenretention och ingen separation vid lag- ring eller avsättning, l Det inses att föreliggande uppfinning har belysts och beskrivits med hänvisning till exempel, som inte är be- gränsande, och att modifieringar kan göras inom uppfin- ningens ram, sådan den definieras i de efterföljande patent- kraven.With regard to the properties of the adhesive, the method according to the invention enables the following properties to be obtained in particular: - a constant viscosity at the desired level, - a good stability against temperature and shear forces, - a good stability during storage without any appreciable change between 35 ° C and ambient temperature For as long a storage time as 96 hours. No irreversible retrogradation, good water retention and no separation during storage or disposal. It will be appreciated that the present invention has been illustrated and described by way of example, which is not limiting, and that modifications may be made within the scope of the invention as defined in the appended claims.

Claims

10 15 20 25 30 447 264 15 PATENT REQUIREMENTS

A method of making starch adhesives, in particular for the manufacture of corrugated board or board, which is of the type comprising the preparation of a starch / water suspension, the division of the suspension into two portions, the gelatinization of one portion with an alkaline means for forming a primary adhesive and characterized reunion of the portions, thereof, in that the first portion is exposed to an excess of the alkaline agent, and that at least a part of the alkaline agent, which is present in excess, is neutralized by boric acid.

A method according to claim 1, wherein the aqueous starch suspension is prepared at a temperature of about 38-4200, at a starch concentration of about 30-43% by weight of dry matter.

3. A method according to claim 2, characterized in that the primary adhesive is prepared by contacting the aqueous starch suspension with a solution of an alkaline agent, such as sodium hydroxide, at a concentration of about 10-20 g / liter.

4. A method according to any one of claims 1-3, wherein the boric acid is added in an amount of 10 H 0, calculated on the starch characteristic - of about 1.5% by weight of Na 2 B 4 O 7, 2 concentration.

Plant for continuous and automatic production of starch adhesive according to the method of any one of claims 1-4, comprising a container for water (6), solar heated to a constant, controllable temperature, a collection of three dosing pumps to produce the primary adhesive from an aqueous starch suspension, pump is connected to the outlet of a concentrated alkaline agent, a second to the water container, a third pump is characterized thereof, a first part of which a first container (9) for pump is connected. 447 264 16 connected to the outlet of a tank (3) for producing the aqueous starch suspension, which tank is located opposite a feed hopper (1), the outlets of the three dosing pumps being connected to a means for bringing the components of the primary adhesive into contact with each other. , and a fourth pump is connected to said tank, the outlet of the pump being connected to a mixer (30) for the primary adhesive o ch the second part of the aqueous suspension and the outlet of the mixer is connected to a storage tank (8), which is provided with a dosing device (34) for boric acid and whose outlet is connected to at least one vessel for finished adhesive, which vessel is provided with level sensing means. , which are connected to control means for the outlets of the four dosing pumps.

Plant according to claim 5, characterized in that the outlets of the four dosing pumps contain three-way valves (l2, l4, l6) for recirculation outside the production to the respective containers, the three-way valves being regulated by the level sensing means.

Plant according to claim 5 or 6, characterized in that the means for bringing the components of the primary adhesive into contact with each other consists of a static mixer (26) followed by a loop (27), which is designed to ensure a contact time of at least 1 minute.

Plant according to one of Claims 5 to 7, characterized in that the outlet of the storage tank for the finished mixture is connected via a three-way valve (40) to a storage vessel (38) for the finished adhesive and to a storage vessel (39), the supply line of which includes an inlet for neutralizing agents, such as hydrochloric acid, and optionally an inlet for dilute water, and a stirrer.

Plant according to any one of claims 5-8, characterized in that the storage tank for the finished mixture includes a time control device for ensuring a contact time of about 40 minutes.