Применение катионного амилопектинового крахмала при изготовлении бумаги для снижения выщипывания бумаги

Номер патента: 16520

Опубликовано: 30.05.2012

Авторы: Вилема Томас Альберт, Бас Ян

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Применение катионного амилопектинового крахмала в способе изготовления бумаги из целлюлозы, содержащей по меньшей мере 5 мас.% целлюлозы из древесины твердых пород, на влажной стадии изготовления бумаги для снижения выщипывания бумаги.

2. Применение по п.1, в котором катионный амилопектиновый крахмал добавляют к водной суспензии целлюлозных волокон, включающей по меньшей мере 5 мас.% по отношению к сухому веществу волокон целлюлозы древесины твердых пород, с последующим формированием бумаги из суспензии обычным способом.

3. Применение по п.1 или 2, в котором катионный амилопектиновый крахмал включает по меньшей мере 95 мас.% по отношению к сухому веществу амилопектина.

4. Применение по п.1 или 2, в котором катионный амилопектиновый крахмал включает по меньшей мере 98 мас.% по отношению к сухому веществу амилопектина.

5. Применение по любому из пп.1-4, в котором катионный амилопектиновый крахмал представляет собой воскообразный кукурузный крахмал или амилопектиновый крахмал из корневищ или клубней.

6. Применение по п.5, в котором крахмал представляет собой крахмал из картофеля или тапиоки.

7. Применение по любому из пп.1-6, в котором целлюлоза включает по меньшей мере 10 мас.% по отношению к сухому веществу волокон целлюлозы древесины твердых пород.

8. Применение по любому из пп.1-7, в котором волокна целлюлозы древесины твердых пород получают из дуба, вяза, эвкалипта, осины, тополя бальзамического или акации.

9. Применение по любому из пп.1-8, в котором бумага представляет собой листовую бумагу.

Текст

Смотреть все

ПРИМЕНЕНИЕ КАТИОННОГО АМИЛОПЕКТИНОВОГО КРАХМАЛА ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ БУМАГИ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ВЫЩИПЫВАНИЯ БУМАГИ Настоящее изобретение относится к области изготовления бумаги. Более конкретно, настоящее изобретение решает задачу ослабления явления выщипывания бумаги при изготовлении бумаги из целлюлозы, содержащей по меньшей мере 5 мас.% целлюлозы из древесины твердых пород. Согласно настоящему изобретению неожиданно было найдено, что проблема выщипывания бумаги может быть в значительной мере ослаблена при использовании катионного амилопектинового крахмала в составе бумажной целлюлозы, т.е. на влажной стадии изготовления бумаги. Катионный амилопектиновый крахмал, применяемый на влажной стадии изготовления бумаги, включает по меньшей мере 95 мас.% по отношению к сухому веществу амилопектина. Катионный амилопектиновый крахмал предпочтительно представляет собой воскообразный кукурузный крахмал или амилопектиновый крахмал из корневищ или клубней. Волокна целлюлозы древесины твердых пород могут быть получены из дуба, вяза, эвкалипта, осины, тополя бальзамического или акации. 016520 Настоящее изобретение относится к области изготовления бумаги. Более подробно, настоящее изобретение относится к усовершенствованиям в изготовлении бумаги из целлюлозы древесины твердых пород, например эвкалипта. За последние годы целлюлоза эвкалипта заняла выдающееся положение при изготовлении бумаги благодаря высоким скоростям роста деревьев и преимуществам в однородности листа и печатным свойствам. Это распространяется не только на сорта бумаги для печати и письма, но также на белый картон высшего качества. Эвкалипты, такие как Е. grandis и Е. globulus, в общем, ассоциируются с Пиренейским полуостровом и Латинской Америкой. В других регионах мира существуют значимые убедительные логистические причины для использования местных видов древесины, таких как ольха, акация, береза и дуб. Все виды древесины твердых пород имеют некоторые общие структурные особенности внутри древесины, наиболее заметными являются сосуды, которые разветвляются внутри ствола и действуют как водопроводные трубы, распределяющие воду от корней до других частей дерева. Обычно сосуды являются намного более широкими, чем волокна, что является ответственным за многие из проблем, вызванных сосудами при изготовлении бумаги. Включение сосудов древесины твердых пород в композицию бумажной массы вызвало некоторые серьезные проблемы качества печати со многими видами целлюлозы из древесины твердых пород, особенно в случае эвкалипта. Когда такие виды целлюлозы были впервые введены в обращение, сорта бумаги без покрытия, которые использовали их в составе композиции, страдали от отщепления сосудов с поверхности листов(выщипывания бумаги). Данное выщипывание не только повреждало поверхность бумаги, сосуды накапливались на покрытиях пресса, требуя остановки для промывания посреди работы и потерю времени для печатников. Также существовала опасность от сосудов, вызывающих напряжения в покрытых сортах бумаги местным ослаблением адгезии покрытия к поверхности бумаги. В течение длительного времени изготовители бумаги делали различные попытки решить данную проблему, часто с помощью улучшенного аппретирования поверхности, и иски от печатников за выщипывание бумаги иногда могли быть снижены до терпимых уровней. Однако улучшенное аппретирование поверхности частично снижало ценовое преимущество целлюлозы из древесины твердых пород. Более того, за последние 4-5 лет данная проблема вновь появилась, причем в ухудшенной форме,поскольку с новым поколением прессов, которые печатают пять или шесть цветов, скорости офсетных прессов увеличились. Кроме выщипывания бумаги выдвинулось явление отталкивания типографской краски в сортах бумаги без покрытия. Отталкивание типографской краски проявляется как белые пятна в местах, где все еще явно присутствуют сосуды, когда отпечатанная бумага исследуется под микроскопом. Выщипывание подразумевает слабое связывание сосудов с другими волокнами и частицами, но отталкивание типографской краски при офсетной печати подразумевает низкую поверхностную энергию(слабое смачивание) и/или местное изменение сжимаемости, которое снижает перенос типографской краски. В соответствии с настоящим изобретением было неожиданно найдено, что проблема выщипывания бумаги может быть значительно ослаблена при использовании определенного вида крахмала в бумажной пульпе, т.е. во влажной стадии. В результате ранее необходимые более дорогие и сложные адаптации аппретирования поверхности являются устаревшими. При определенных обстоятельствах аппретирование поверхности может быть полностью опущено или может быть замещено операцией предварительного покрывания. Кроме того, следствием настоящего изобретения является то, что в составе целлюлозы могут использоваться большие количества такой древесины твердых пород, как эвкалипт, не сталкиваясь ни с какими проблемами прочности или выщипывания бумаги, что может значительно снизить стоимость произведенной бумаги, не влияя на качество. Эти и другие преимущества настоящего изобретения достигнуты, как упомянуто, с помощью применения определенного вида крахмала на влажной стадии изготовления бумаги. Определенный вид крахмала, используемый согласно настоящему изобретению, представляет собой катионный амилопектиновый крахмал. Использование катионного крахмала при изготовлении бумаги было описано ранее. Например, US патент 2935436 раскрывает, что с использованием катионного крахмала вместо некатионного крахмала связан ряд преимуществ. Примерами таких преимуществ являются повышенное удерживание крахмала, наполнителей и пигментов, повышенная прочность бумаги (прочность на разрыв,прочность на излом, прочность на изгиб) и более низкая дозировка. Кроме того, заявка на европейский патент 0703314 раскрывает способ изготовления бумаги, в котором к водному раствору целлюлозных волокон добавляют катионный амилопектиновый картофельный крахмал, необязательно в дополнение к другим добавкам, после чего следует формирование бумаги из суспензии обычным способом. Описано, что используя катионный амилопектиновый картофельный крахмал без отрицательного воздействия на прочность бумаги, в бумагу может быть включено более высокое количество наполнителей по сравнению с использованием катионного картофельного крахмала, имеющего обычное содержа-1 016520 ние амилопектина, или воскообразного кукурузного крахмала.US патент 5635028 раскрывает способ изготовления мягкой крепированной салфеточной бумаги, в котором катионный крахмал, карбоксиметилцеллюлоза и ингибитор связывания используются в качестве состава, облегчающего креп. Полученная крепированная бумага предназначена для использования в качестве туалетной бумаги или косметических салфеток и не подходит для печати. В такой крепированной бумаге проблема выщипывания бумаги не играет роли. Кроме того, крепированная бумага обычно не подвергается аппретированию поверхности. Большинство видов крахмала состоит из гранул, в которых присутствуют два типа полимеров глюкозы. Это амилоза (15-35 мас.% на сухое вещество) и амилопектин (65-85 мас.% на сухое вещество). Амилоза состоит из неразветвленных или слегка разветвленных молекул, имеющих среднюю степень полимеризации от 1000 до 5000, в зависимости от типа крахмала. Амилопектин состоит из очень больших высокоразветвленных молекул, имеющих среднюю степень полимеризации 1000000 или более. Коммерчески наиболее важные типы крахмала (кукурузный крахмал, картофельный крахмал, пшеничный крахмал и крахмал тапиоки) содержат от 15 до 30 мас.% амилозы. Среди некоторых типов злаков, таких как ячмень, кукуруза, просо, пшеница, сорго (мило), рис и сорго обыкновенный, существуют разновидности, гранулы крахмала из которых почти полностью состоят из амилопектина. Данные гранулы крахмала содержат более чем 95% и обычно более чем 98% амилопектина, рассчитанного как массовый процент от сухого вещества. Содержание амилозы в гранулах крахмала таких злаков составляет, таким образом, менее чем 5% и обычно менее чем 2%. Вышеупомянутые разновидности злаков упоминаются так же, как воскообразные зерна злаков, а гранулы амилопектинового крахмала, выделенные из них, как воскообразные виды злаковых крахмалов. В отличие от ситуации с различными злаками разновидности корневищ и клубней, гранулы крахмала из которых почти исключительно состоят из амилопектина, в природе не известны. Например, гранулы картофельного крахмала, выделенные из картофельных клубней, обычно состоят приблизительно из 20% амилозы и 80% амилопектина (мас.% в расчете на сухое вещество). За последние 15 лет, однако,были предприняты успешные попытки, чтобы культивировать с помощью генетической модификации картофельные растения, которые образуют в картофельных клубнях гранулы крахмала, состоящие более чем на 95 мас.% (на сухое вещество) из амилопектина. Было даже найдено выполнимым получать картофельные клубни, включающие, по существу, только амилопектин. При образовании гранул крахмала каталитически активными являются различные энзимы. Из этих энзимов в образование амилозы вовлечена связанная с гранулами синтаза крахмала (granule-bound starchsynthase, GBSS). Присутствие энзима GBSS зависит от активности генов, кодирующих указанный энзимGBSS. Элиминирование или ингибирование экспрессии данных специфических генов приводит к тому,что продуцирование энзима GBSS предотвращается или ограничивается. Элиминирование данных генов может быть реализовано с помощью генетической модификации картофельного растительного материала или с помощью рецессивной мутации. Примером этого является свободный от амилозы мутант (amylose-free mutant, amf) картофеля, крахмал из которого, по существу, содержит только амилопектин посредством рецессивной мутации в гене GBSS. Данный метод мутации описан, среди прочего, в J.H.M.Hovenkamp-Hermelink et al., Isolation of amylose-free starch mutant of the potato (Solarium tuberosum L.),Theor. Appl. Gent., (1987), 75:217-221 (Изоляция мутанта картофеля (Solarium tuberosum L.) со свободным от амилозы крахмалом) и в Е. Jacobsen et al., "Introduction of an amylose-free (amf) mutant into breeding of cultivated potato, Solarium tuberosum L., Euphytica, (1991), 53:247-253 (Интродукция свободного от амилозы мутанта в разведение культивируемого картофеля, Solarium tuberosum L.). Элиминирование или ингибирование экспрессии гена GBSS в картофеле возможно также с помощью использования так называемого антисмыслового ингибирования. Такая генетическая модификация картофеля описана в R.G.F. Visser et al., Inhibition of the expression of the gene for granule-bound starchsynthase in potato by antisense constructs, Mol. Gen. Genet., (1991), 225:289-296 (Ингибирование экспрессии гена связанной с гранулами синтазы крахмала в картофеле с помощью антисмысловых конструкций). Было найдено, что с помощью генетической модификации возможно культивировать и разводить корневища и клубни, например картофель, батат или маниоку (южноафриканский патент 97/4383), гранулы крахмала из которых содержат немного амилозы или не содержат ее. Как здесь упомянуто, амилопектиновый картофельный крахмал представляет собой гранулы картофельного крахмала, выделенные из картофельных клубней и имеющие содержание амилопектина, по меньшей мере, 95 мас.% по отношению к сухому веществу. Обращаясь к возможностям получения и свойствам, существуют значительные различия между амилопектиновым картофельным крахмалом, с одной стороны, и воскообразными крахмалами злаков, с другой стороны. Это особенно относится к воскообразному кукурузному крахмалу, который, безусловно,является коммерчески наиболее важным воскообразным крахмалом злаков. Культивирование восковой кукурузы, подходящей для производства воскообразного кукурузного крахмала, не является коммерчески выполнимым в странах, имеющих холодный или умеренный климат, таких, как Нидерланды, Бель-2 016520 гия, Англия, Германия, Польша, Швеция и Дания. Климат в данных странах, однако, подходит для культивирования картофеля. Крахмал тапиоки, полученный из маниоки, может производиться в странах,имеющих теплый климат, такой как в регионах Юго-Восточной Азии и Южной Америки. Состав и свойства крахмала из корневищ и клубней, такого как амилопектиновый картофельный крахмал и амилопектиновый крахмал тапиоки, отличается от таковых воскообразных крахмалов злаков. Амилопектиновый картофельный крахмал имеет намного более низкое содержание липидов и протеинов, чем воскообразные крахмалы злаков. Проблемы, связанные с запахом и вспениванием, которые могут встречаться из-за липидов и/или протеинов при использовании продуктов из воскообразных крахмалов злаков (природных и модифицированных), не встречаются или встречаются в намного меньшей степени при использовании соответствующих продуктов из амилопектинового картофельного крахмала. В отличие от воскообразных крахмалов злаков амилопектиновый картофельный крахмал содержит химически связанные фосфатные группы. В результате продукты из амилопектинового картофельного крахмала в растворенном состоянии имеют явный характер полиэлектролитов. В настоящем изобретении рассматривается применение катионного крахмала, полученного из источников типа зерна и фруктов, с одной стороны, и источников типа корневищ и клубней, с другой стороны. Из зерновых крахмалов очень подходящим оказался воскообразный кукурузный крахмал. В общем, однако, виды крахмала из корневищ и клубней являются более предпочтительными. Как было указано выше, часто является выгодным использовать крахмал, имеющий очень низкое содержание липидов и/или протеинов. Найдено, что применение катионного амилопектинового картофельного крахмала и амилопектинового крахмала тапиоки в качестве усиливающего агента в бумаге приводит к особенно прочным листам бумаги. Согласно настоящему изобретению амилопектиновый крахмал определяют, как крахмал, полученный из или в форме гранул крахмала, включающих более чем 95 мас.%, предпочтительно более чем 98 мас.%, амилопектина по отношению к сухому веществу, каковые гранулы крахмала являются выделенными из растительного источника, такого как картофельные клубни или корни маниоки, в которых сформированы указанные гранулы крахмала, имеющие упомянутое содержание амилопектина. Способы изготовления катионного крахмала, по сути, известны и освещены, например, в D.B. Solarek: Cationic Starches (Катионные крахмалы), в книге О.В. Wurzburg (Ed.): Modified Starches: Propertiesand Uses, CRC Press Inc., Boca Raton, Florida, 1986, pp. 113 - 130 (Модифицированные крахмалы: свойства и использование). Способы, описанные в данной книге, также могут быть использованы для приготовления катионного амилопектинового крахмала, используя в качестве сырья амилопектиновый крахмал из специфических растительных источников. Согласно настоящему изобретению предпочтительно использовать катионный амилопектиновый крахмал, который содержит электроположительно заряженные четвертичные аммониевые группы. До,после или во время реакции катионизации амилопектиновый крахмал может быть дополнительно физически, химически и/или энзиматически модифицирован. Настоящее изобретение охватывает также использование таких дополнительно модифицированных амилопектиновых крахмалов. Степень замещения(degree of substitution, DS) катионного амилопектинового крахмала, который используется согласно настоящему изобретению, находится предпочтительно между 0,005 и 0,5 и более предпочтительно между 0,01 и 0,2. Даже при том, что широкое разнообразие соединений аммония, предпочтительно четвертичных, может использоваться для получения катионного амилопектинового крахмала для использования согласно настоящему изобретению, предпочтительным является получать катионный амилопектиновый крахмал обработкой амилопектинового крахмала хлоридом 2-гидрокси-3-хлорпропилтриметиламмония или хлоридом 2,3-эпоксипропилтриметиламмония. Количество используемого катионного крахмала зависит от вида используемой целлюлозы, рабочих условий и желаемых свойств бумаги. Предпочтительно используется от 0,05 до 10 мас.% и более предпочтительно от 0,1 до 2 мас.% сухого вещества катионного амилопектинового крахмала в расчете на целлюлозу бумаги. Катионный амилопектиновый крахмал предпочтительно сначала желатинизируют в воде. Полученный раствор крахмала необязательно после дополнительного разбавления добавляют к целлюлозной массе. Возможно также, однако, смешивать предварительно желатинизированный растворимый на холоду катионный амилопектиновый крахмал с целлюлозной массой или как сухой продукт, или после растворения в воде. Настоящее изобретение в особенности направлено на изготовление бумаги, в которой является проблемой выщипывание бумаги. Это те типы бумаги, в которых обычно аппретируют поверхность. Одной предпочтительной категорией бумаги является листовая бумага, которая предназначена для печати с помощью содержащей масло типографской краски в процессах офсетной печати с листов (sheet-offset) или рото-офсетной (roto-offset) печати. Такие содержащие масло типографские краски имеют высокую клейкость (вязкость), требующее, чтобы в процессе печати к бумаге были приложены значительные силы. Напротив, крепированные бумаги не подходят для печати с помощью типографской краски, имеющей высокую клейкость. Крепированные бумаги обычно не подвергаются аппретированию поверхности.-3 016520 Катионный амилопектиновый крахмал может быть добавлен в любой точке процесса изготовления бумаги. Например, он может быть добавлен к целлюлозе в то время, когда она находится в напорной камере, голландере, гидроразбивателе или камере очистки. Если желательно, в дополнение к катионному амилопектиновому крахмалу к целлюлозе может быть добавлен также анионный крахмал. Как упомянуто выше, настоящее изобретение в особенности обращается к проблемам, связанным с использованием видов целлюлозы, приготовленных из древесины твердых пород. Соответственно, согласно настоящему изобретению является предпочтительным, чтобы целлюлоза, используемая для изготовления бумаги,включала по меньшей мере 5 мас.% целлюлозы из древесины твердых пород по отношению к сухому веществу. Более предпочтительно данная целлюлоза включает по меньшей мере 10 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 15 мас.% и еще более предпочтительно по меньшей мере 20 мас.% целлюлозы из древесины твердых пород по отношению к сухому веществу. В очень предпочтительном варианте воплощения целлюлоза включает от 30 до 70 мас.% целлюлозы из древесины твердых пород по отношению к сухому веществу. Подходящими источниками древесины твердых пород являются дуб, клен,тополь, вяз, эвкалипт, осина, тополь бальзамический и акация. В предпочтительном варианте воплощения целлюлоза из древесины твердых пород происходит из дуба, эвкалипта или МТН (т.е. mixed tropicalhardwood, смешанной тропической древесины твердых пород). В более предпочтительном варианте воплощения целлюлоза из древесины твердых пород происходит из эвкалипта. Оставшаяся часть целлюлозы, если данная целлюлоза не полностью происходит из древесины твердых пород, может происходить из различных источников древесины мягких пород, таких как ель, сосна и лиственница. Одно из преимуществ настоящего изобретения, что обработки поверхности произведенной бумаги могут выполняться в меньшей степени или могут быть опущены вовсе. Обработка поверхности бумажных листов, такая как аппретирование поверхности или покрывание, обычно используется, чтобы повысить сопротивляемость выщипыванию бумаги, которая должна быть изготовлена. Обычно такие виды обработки поверхности включают использование крахмала. Нормальные уровни дозировки крахмала для обработки поверхности составляют от 5 до 10 мас.% по отношению к массе листа. Для конечной массы листа 100 г/м 2 это означает загрузку крахмала от 2,5 до 5 г крахмала с каждой стороны бумажного листа. Используя катионный амилопектиновый крахмал во влажной стадии изготовления бумаги согласно настоящему изобретению загрузку крахмала при обработке поверхности можно снизить на 10-40% благодаря улучшенной сопротивляемости выщипыванию бумаги. Таким образом, загрузка крахмала при обработке поверхности в способе изготовления бумаги согласно настоящему изобретению может быть столь низкой, как от 0,5 до 6 мас.% по отношению к массе листа и предпочтительно от 1 до 4 мас.% по отношению к массе листа. Снижение загрузки крахмала приведет к снижению конечной массы листа. Данная потеря в массе листа может быть компенсирована в рецептуре обработки поверхности добавлением пигмента. Преимущественно замещением крахмала для обработки поверхности на пигмент достигают снижения полной стоимости. Теперь объясним настоящее изобретение следующими неограничивающими примерами. Пример 1. В данном примере были использованы для изготовления бумаги в качестве добавок на влажной стадии следующие два катионных крахмальных продукта, содержащих четвертичные аммониевые заместители (степень замещения 0,035):A) катионный картофельный крахмал (содержащий приблизительно 20 мас.% амилозы на сухое вещество, Amylofax PW),B) катионный амилопектиновый картофельный крахмал (согласно настоящему изобретению содержащий приблизительно 2 мас.% амилазы на сухое вещество, PR0602A). Катионные крахмальные продукты суспендировали в воде, образуя суспензию крахмала с содержанием крахмала 10 мас.%. Данную суспензию желатинизировали с помощью пара. Полученный раствор крахмала разбавляли водой до содержания сухого вещества 1 мас.%. Испытуемая целлюлоза состояла из смеси 38% длинных волокон, 28% коротких волокон (эвкалипт) и 34% химической термомеханической пульпы (СТМР). В качестве наполнителя добавляли карбонат кальция, чтобы получить заключительное содержание золы в листах бумаги 16%. Количество добавленного катионного крахмала составляло 1,0 мас.% (сухого вещества). Испытуемую целлюлозу превращали в рабочие листы (масса листа 80 г/м 2) с помощью листоотливного аппарата. Рабочие листы высушивали до содержания влаги 7 мас.%. Тенденцию выщипывания бумаги определяли выполнением волокноотделения с помощью испытания на сухое выщипывание Пруфбау (Prufbau dry pick test), как описано в Tappi Journal, July 1994, page 185. Испытуемая типографская краска представляла собой краску высокой клейкости (Huber 408004). Тенденцию выщипывания бумаги оценивали визуально. Результаты изображены на чертеже. Пример 2. В данном примере использовали те же два крахмальных катионных продукта, содержащих четвертичные аммониевые заместители (степень замещения 0,035), как описано в примере 1. Испытуемая целлюлоза состояла из смеси 42% длинных волокон, 8% коротких волокон (эвкалипт)-4 016520 и 50% СТМР. В качестве наполнителя добавляли карбонат кальция, чтобы получить заключительное содержание золы в листах бумаги 16%. Количество добавленного катионного крахмала составляло 1,0 мас.% (сухого вещества). Испытуемую целлюлозу превращали в рабочие листы (масса листа 80 г/м 2) с помощью листоотливного аппарата. Рабочие листы высушивали до содержания влаги 7 мас.%. Тенденцию выщипывания бумаги определяли выполнением волокноотделения с помощью испытания на сухое выщипывание Пруфбау (Prufbau dry pick test), как описано в Tappi Journal, July 1994, page 185. Испытуемая типографская краска представляла собой краску высокой клейкости (Huber 408004). Тенденцию выщипывания бумаги оценивали визуально. Результаты изображены на чертеже. Заключение. Для целлюлозы обоих видов качества (т.е. по обоим примерам 1 и 2), когда использовали катионный амилопектиновый картофельный крахмал, наблюдалось замечательное улучшение в тенденции выщипывания бумаги по сравнению с обычным катионным картофельным крахмалом. Пример 3. В данном примере использовали те же два крахмальных катионных продукта, содержащих четвертичные аммониевые заместители (степень замещения 0,035), как описано в примере 1. Целлюлоза состояла из смеси 38% длинных волокон, 28% коротких волокон (эвкалипт) и 34% СТМР. В качестве наполнителя добавляли карбонат кальция, чтобы получить заключительное содержание золы в листах бумаги 10%. Количество добавленного катионного крахмала составляло 1,0 мас.% (сухого вещества). Целлюлозу превращали в бумажные листы (масса листа 200 г/м 2) с помощью обычной бумагоделательной машины при скорости производства 400 м/мин. Бумажные листы, полученные таким образом,были подвергнуты аппретированию поверхности с помощью аппретирующего пресса Диксона (Dixonsize-press) при скорости операции 50 м/мин. В качестве аппретирующего поверхность крахмала применяли водный раствор Perfectamyl A4692(AVEBE) в концентрации 4, 8 и 12%. Содержание крахмала в различных листах бумаги определяли с помощью энзиматического превращения крахмала в глюкозу с последующим определением глюкозы гексокиназным методом согласно Борингеру (Boehringer). Тенденцию выщипывания бумаги определяли проведением испытания на волокноотделение с помощью испытания на сухое выщипывание Пруфбау(Prafbau dry pick test), как описано в Tappi Journal, July 1994, page 185. Испытуемая типографская краска представляла собой краску высокой клейкости (Huber 408004). Тенденцию выщипывания бумаги оценивали визуально. Результаты показаны в следующей таблице: Оценка волокноотделения: 1 означает очень плохо, 10 означает превосходно. Из результатов, показанных в таблице, можно заметить, что для катионного амилопектинового картофельного крахмала требуется только 0,7% крахмала аппретирования поверхности, чтобы получить очень хорошие показатели волокноотделения. Для традиционного катионного картофельного крахмала требуется намного больше крахмала аппретирования поверхности, чтобы получить такие же показатели волокноотделения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Применение катионного амилопектинового крахмала в способе изготовления бумаги из целлюлозы, содержащей по меньшей мере 5 мас.% целлюлозы из древесины твердых пород, на влажной стадии изготовления бумаги для снижения выщипывания бумаги. 2. Применение по п.1, в котором катионный амилопектиновый крахмал добавляют к водной суспензии целлюлозных волокон, включающей по меньшей мере 5 мас.% по отношению к сухому веществу волокон целлюлозы древесины твердых пород, с последующим формированием бумаги из суспензии обычным способом. 3. Применение по п.1 или 2, в котором катионный амилопектиновый крахмал включает по меньшей мере 95 мас.% по отношению к сухому веществу амилопектина. 4. Применение по п.1 или 2, в котором катионный амилопектиновый крахмал включает по меньшей мере 98 мас.% по отношению к сухому веществу амилопектина. 5. Применение по любому из пп.1-4, в котором катионный амилопектиновый крахмал представляет-5 016520 собой воскообразный кукурузный крахмал или амилопектиновый крахмал из корневищ или клубней. 6. Применение по п.5, в котором крахмал представляет собой крахмал из картофеля или тапиоки. 7. Применение по любому из пп.1-6, в котором целлюлоза включает по меньшей мере 10 мас.% по отношению к сухому веществу волокон целлюлозы древесины твердых пород. 8. Применение по любому из пп.1-7, в котором волокна целлюлозы древесины твердых пород получают из дуба, вяза, эвкалипта, осины, тополя бальзамического или акации. 9. Применение по любому из пп.1-8, в котором бумага представляет собой листовую бумагу.

МПК / Метки

МПК: D21H 17/29

Метки: снижения, катионного, бумаги, амилопектинового, применение, изготовлении, выщипывания, крахмала

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/7-16520-primenenie-kationnogo-amilopektinovogo-krahmala-pri-izgotovlenii-bumagi-dlya-snizheniya-vyshhipyvaniya-bumagi.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Применение катионного амилопектинового крахмала при изготовлении бумаги для снижения выщипывания бумаги</a>

Похожие патенты