CN101240517B - 一种复合淀粉施胶剂的复合方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合淀粉施胶剂的复合方法，该方法首先配制重量浓度为1～20％的淀粉水溶液，加热糊化后得到淀粉溶液；然后加入占淀粉的重量百分比1～40％的脂肪酸，同时调节pH到8～11，继续搅拌保温，使脂肪酸充分溶解，脂肪酸与淀粉充分混合均匀，即得到复合淀粉施胶剂。本发明制备得到的复合淀粉施胶剂具有优秀的憎水性，克服了淀粉用于表面施胶后成纸仍亲水的缺点，且方法简单，成本低廉，易于工业化。

Description

一种复合淀粉施胶剂的复合方法
技术领域
本发明属于化学合成领域，特别涉及用于纸张表面处理的复合淀粉施胶剂的复合方法。
背景技术
淀粉是一种天然高分子水性物质，主要工业品种有玉米淀粉、木薯淀粉及马铃薯淀粉，主要用于造纸、纺织和食品工业。其中造纸工业的应用越来越多，全球用量过半。如欧洲平均每吨纸使用22kg，北美每吨纸使用12kg，而且用量与生产的纸种有关，如废纸生产的瓦楞纸每吨需变性淀粉60kg，每吨办公用纸需40kg淀粉。而我国2000年造纸工业使用变性淀粉约12万～15万t，平均每吨4～5kg，为世界平均用量的1/4～1/5。造纸化学品的发展方向是，发展以非木浆为主的新型纸张增效剂，以适应由于原料强度下降和废纸利用率提高的要求，发展新型表面施胶剂以适应降低纸张生产成本的需要。淀粉是造纸化学品中仅次于填料的品种。淀粉主要作用是增强，可在浆内添加，也可采用表面施胶。而采用表面施胶增强方法具有明显的优越性。一是，由于淀粉不用加入浆内，不用考虑纸机湿部化学电位变化，改善纸机的操作性；二是没有白水的淀粉积累问题；三是没有胶料损失的问题，提高胶料的使用效率，同时也节约成本。除增强外，表面施胶目的包括增强印刷适应性和增加憎液性(水、油、脂)等，不同的施胶目的使用的施胶剂也不相同，如增强及改善印刷性时主要采用淀粉施胶，憎水时主要采用与纤维化学结合的AKD(烷基烯酮二聚体)为施胶剂。淀粉因为价格较便宜成为应用最广泛的施胶剂，而且淀粉经过不同的改性处理后，如氧化、嫁接、阳离子化、阴离子化、醚化、酯化等，可以满足多种需要，但不足的是难满足憎水性要求。现在表面施胶的淀粉一般是氧化淀粉，国外也有使用阳离子淀粉，其主要目的是增加与纤维间的结合力，增加强度。这里淀粉虽然经过改性处理，本身的亲水性并没有得到解决，纸表面施胶后仍然亲水。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种复合淀粉施胶剂的复合方法，该方法以淀粉为原料，经脂肪酸复合制成复合淀粉施胶剂，方法简单，成本低廉，易于工业化。用于纸张表面施胶，表现出优秀的憎水性，克服了淀粉用于表面施胶后成纸仍亲水的缺点。
本发明的目的通过以下技术方案实现：一种复合淀粉施胶剂的复合方法，包括如下步骤：配制重量浓度为1～20％(可根据淀粉的粘度性能调节，使所配浓度宜于工厂设备操作要求)的淀粉水溶液，加热糊化，得到淀粉溶液；然后加入占淀粉的重量百分比为1～40％的脂肪酸，同时调节PH到8～11，继续搅拌保温使脂肪酸充分溶解，脂肪酸与淀粉充分混合均匀，即得到复合淀粉施胶剂。
为了更好地实现本发明，所述的淀粉包括玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉或所有工业原淀粉。
所述加热糊化是在90～100℃水中加热糊化。
所述的脂肪酸为C8～C18的长链脂肪酸。
所述的脂肪酸包括硬脂酸、棕榀酸或辛酸等等。
所述保温是保持温度在90～100℃。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本发明的复合淀粉施胶剂因为封闭了淀粉的亲水性基团使之具有优异的憎水性，同时保留了淀粉的原有结构，达到憎水和增强的目的。本发明制备得到的复合淀粉施胶剂具有优秀的憎水性，克服了淀粉用于表面施胶后成纸仍亲水的缺点，且方法简单，成本低廉，易于工业化。
附图说明
图1为本发明复合淀粉施胶剂与原淀粉及阳离子淀粉的憎水性比较图。
图2为本发明复合淀粉施胶剂用量与阳离子淀粉憎水性比较图。
俱体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种复合淀粉施胶剂的复合方法，包括如下步骤：配制重量浓度为10％的玉米淀粉水溶液，在90℃水中加热糊化充分，得到清澈玉米淀粉溶液；然后加入10％(占淀粉的重量百分比)的硬脂酸(C18脂肪酸)，同时调节PH到8，继续搅拌保温90℃至少30分钟，使脂肪酸充分溶解，与玉米淀粉充分混合均匀，即得到复合玉米淀粉施胶剂。
将上述复合玉米淀粉施胶剂10％浓度(重量浓度)直接施胶于定量100GSM的原纸上，原纸Cobb(卡勃吸水值，纸张施胶度)吸水值1分钟112GSM，表面施胶4GSM后，Cobb吸水值仅为1分钟60GSM。原淀粉(未复合的淀粉)及阳离子淀粉表面施胶4GSM后，Cobb吸水值分别为1分钟110GSM和112GSM，如图1所示，说明卡勃吸水值通过上述复合淀粉施胶剂施胶后大大降低，憎水性大幅改善。另外当表面施胶量增多后，这种吸水值改变不大，图2是施胶量与Cobb吸水量关系。同时复合淀粉施胶剂施胶后与阳离子淀粉施胶剂施胶相当，具有保持成纸强度的性能。
实施例2
一种复合淀粉施胶剂的复合方法，包括如下步骤：配制重量浓度为1％的木薯淀粉水溶液，在100℃水中加热糊化充分，得到清澈木薯淀粉溶液；然后加入1％(占淀粉的重量百分比)的辛酸(C8脂肪酸)，同时调节PH到11，继续搅拌保温100℃至少30分钟，使脂肪酸充分溶解，与木薯淀粉充分混合均匀，即得到复合木薯淀粉施胶剂。
实施例3
一种复合淀粉施胶剂的复合方法，包括如下步骤：配制重量浓度为20％的马铃薯淀粉水溶液，在95℃水中加热糊化充分，得到清澈马铃薯淀粉溶液；然后加入40％(占淀粉的重量百分比)的棕榀酸(C12脂肪酸)，同时调节PH到9，继续搅拌保温95℃至少30分钟，使脂肪酸充分溶解，与马铃薯淀粉充分混合均匀，即得到复合马铃薯淀粉施胶剂。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种复合淀粉施胶剂的复合方法，其特征在于包括如下步骤：配制重量浓度为1～20％的淀粉水溶液，加热糊化，得到淀粉溶液；然后加入占淀粉的重量百分比为1～40％的脂肪酸，同时调节pH值到8～11，继续搅拌保温使脂肪酸充分溶解，即得到复合淀粉施胶剂；
所述加热糊化是在90～100℃水中加热糊化；
所述保温是保持温度在90～100℃；
所述的脂肪酸为C8～C18的长链脂肪酸。
2.根据权利要求1所述的一种复合淀粉施胶剂的复合方法，其特征在于：所述的淀粉包括玉米淀粉、木薯淀粉或马铃薯淀粉。
3.根据权利要求1所述的一种复合淀粉施胶剂的复合方法，其特征在于：所述的脂肪酸为硬脂酸或辛酸。
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