CN102731842B - 包装用纸专用变性淀粉及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明包装用纸专用变性淀粉及其生产方法，属于玉米深加工领域。是由下列体积质量比配方和方法得到的，配方：玉米淀粉乳21Be′：2250m³~2750m³（折合干基900Kg~1100Kg）；三聚磷酸钠：18Kg~22Kg；三偏磷酸钠：4.5Kg~5.5Kg；尿素：10.8Kg~13.2Kg；氢氧化钠：4.5Kg~5.5Kg；碳酸钠：36Kg~44Kg。本发明的优点在于：本产品易糊化、糊化温度低、糊化时间短；糊液流动性好、透明度好、成膜性好、膜强度高；对各种纤维粘着性能优良、与其它助剂相容性好。

Description

包装用纸专用变性淀粉及其生产方法

技术领域

本发明属于玉米深加工领域，尤其是指一种变性淀粉及其生产方法。

背景技术

目前以玉米淀粉为原料氧化降解熬制粘合剂，进行纸张表面施胶，要求造纸原料必须大量使用木浆和部分回收的废纸箱，回收废纸箱由于长期循环使用，纤维越来越短，粘着力越来越差，大大降低纸张环压强度，因此需要通过添加大量的木浆来增强纸张环压强度，而木浆的大量使用，对生态环境造成极大破坏，不利于国家提倡的环保政策。

发明内容

本发明提供一种包装用纸专用变性淀粉及其生产方法，以解决造纸行业一直以玉米淀粉为原料长时间熬制淀粉胶，不利于环保的问题。

本发明采取的技术方案是，是由下列体积质量比配方和方法得到的：

配方

玉米淀粉乳21Be′：2250m³~2750 m³（折合干基900 Kg ~1100Kg）；

三聚磷酸钠：18 Kg ~22Kg；

三偏磷酸钠：4.5Kg~5.5Kg；

尿素：10.8 Kg ~13.2 Kg；

氢氧化钠：4.5Kg~5.5Kg；

碳酸钠：36 Kg~44 Kg；

制备方法：

一、按配方、经管道从玉米淀粉生产线引来21Be′淀粉乳，打入调浆罐，加入氢氧化钠调成弱碱性淀粉乳；

二、按配方加入三聚磷酸钠、三偏磷酸钠、尿素，同时不停搅拌45 min ~55min，搅拌速度120 r/min ~140r/min；

三、离心脱水：三聚磷酸钠、三偏磷酸钠、尿素与淀粉充分作用后，进入离心机脱水，转速1000 r/min ~1200r/min，测定含水量，水分28-30%；

四、汽流干燥：离心脱水后的半湿淀粉，经绞龙进入汽流干燥***进行二次除水，二次除水后淀粉含水量13-14%；汽流干燥后的淀粉储入储料罐，以备高温反应；

五、反应釜升温至145~155℃后，将储料罐内备好的淀粉送入反应釜，继续升温，升温至155~160℃，压力：6.5蒸汽压力，开始计时反应，反应55 min ~65min，取样、检测，取代度达到DS0.15～0.25，反应结束；

六、反应结束的物料，打入冷却罐，进行常温冷却；

七、混配：经过高温反应的高取代度变性淀粉，加入配方中的碳酸钠，

八、筛分：用振动筛进行筛分；

九、包装：计量包装。

本发明加入氢氧化钠是为了使淀粉乳达到碱性环境，使三偏磷酸钠与淀粉能够更好的与羟基结合，形成交联链，加入三聚磷酸钠是交联完后，再进行酯化，羟基被取代，增加增稠性和覆膜性。混配碳酸钠有利于包装用纸生产工艺中，达到弱碱性环境。能节省应用厂家工艺操作过程，同时更利于实现产业化。 

本发明既有湿法生产工艺的稳定性、均匀性、产能增加，同时又能达到干法生产工艺的高取代度效果。

本发明采用先进的混配方式，在客户使用前已加入利于造纸熬胶工艺的化学试剂，既缩短了造纸企业熬胶时间，又减少其操作工序。混配的工艺的加入，提高产量，降低生产成本，更易实现包装用纸专用变性淀粉产业化。

使用本项目产品后，能够大大提高纸张环压强度，降低木浆的使用量，增加回收纸箱的利用率，是一个可持续利用的循环经济，利国利民。

本发明的方法将结束造纸行业一直以玉米淀粉为原料长时间熬制淀粉胶的过程，为造纸施胶工艺增添了新的原料，同时提高应用产品质量，减少碳排放，响应国家环保政策。

本发明的积极效果：本发明产品特点是：

1、本产品易糊化、糊化温度低、糊化时间短；

2、糊液流动性好、透明度好、成膜性好、膜强度高；

3、对各种纤维粘着性能优良、与其它助剂相容性好；

本发明产品应用效果是：

1、熬胶时间比普通玉米淀粉缩短20-30分钟，节约蒸汽、电等能源，降低生产成本；

2、本项目产品比玉米淀粉使用量少10-15%，熬制好的胶液比玉米淀粉粘度明显增大，提高施胶度；

3、成纸物理指标环压强度明显增加，全部远高于同类克数优级品AAA级水平；

4、成品抗水性能明显增强，吸水性能明显降低；

5、可全部替代木薯淀粉、玉米淀粉使用。

本发明产品理化指标如下表：

本发明专利产品适用范围：高强瓦楞芯纸、白板纸、黄板纸、牛皮纸、纸箱粘合剂等包装材料，表面施胶、层间喷雾、纸张各种粘合剂。

具体实施方式

实施例1：

是由下列体积质量比配方和方法得到的：

配方

玉米淀粉乳21Be′：2250 m³（折合干基900 Kg）；

三聚磷酸钠：18 Kg；

三偏磷酸钠：4.5Kg；

尿素：10.8 Kg；

氢氧化钠：4.5Kg；

碳酸钠：36 Kg；

制备方法：

一、按配方、经管道从玉米淀粉生产线引来21Be′淀粉乳，打入调浆罐，加入氢氧化钠调成弱碱性淀粉乳；

二、按配方加入三聚磷酸钠、三偏磷酸钠、尿素，同时不停搅拌45 min，搅拌速度120 r/min；

三、离心脱水：三聚磷酸钠、三偏磷酸钠、尿素与淀粉充分作用后，进入离心机脱水，转速1000 r/min，测定含水量，水分28%；

四、汽流干燥：离心脱水后的半湿淀粉，经绞龙进入汽流干燥***进行二次除水，二次除水后淀粉含水量13%；汽流干燥后的淀粉储入储料罐，以备高温反应；

五、反应釜升温至145℃后，将储料罐内备好的淀粉送入反应釜，继续升温，升温至155℃，压力：6.5蒸汽压力，开始计时反应，反应55 min，取样、检测，取代度达到DS0.15，反应结束；

六、反应结束的物料，打入冷却罐，进行常温冷却；

七、混配：经过高温反应的高取代度变性淀粉，加入配方中的碳酸钠，

八、筛分：用振动筛进行筛分；

九、包装：计量包装。

实施例2：

是由下列体积质量比配方和方法得到的：

配方

玉米淀粉乳21Be′：2500 m³（折合干基1000Kg）；

三聚磷酸钠：20Kg；

三偏磷酸钠：5Kg；

尿素：12 Kg；

氢氧化钠：5Kg；

碳酸钠：40 Kg；

制备方法：

一、按配方、经管道从玉米淀粉生产线引来21Be′淀粉乳，打入调浆罐，加入氢氧化钠调成弱碱性淀粉乳；

二、按配方加入三聚磷酸钠、三偏磷酸钠、尿素，同时不停搅拌50min，搅拌速度130r/min；

三、离心脱水：三聚磷酸钠、三偏磷酸钠、尿素与淀粉充分作用后，进入离心机脱水，转速1200r/min，测定含水量，水分29%；

四、汽流干燥：离心脱水后的半湿淀粉，经绞龙进入汽流干燥***进行二次除水，二次除水后淀粉含水量13.5%；汽流干燥后的淀粉储入储料罐，以备高温反应；

五、反应釜升温至150℃后，将储料罐内备好的淀粉送入反应釜，继续升温，升温至160℃，压力：6.5蒸汽压力，开始计时反应，反应60min，取样、检测，取代度达到DS0.2，反应结束；

六、反应结束的物料，打入冷却罐，进行常温冷却；

七、混配：经过高温反应的高取代度变性淀粉，加入配方中的碳酸钠，

八、筛分：用振动筛进行筛分；

九、包装：计量包装。

实施例3：

是由下列体积质量比配方和方法得到的：

配方

玉米淀粉乳21Be′：2750 m³（折合干基1100Kg）；

三聚磷酸钠：22Kg；

三偏磷酸钠：5.5Kg；

尿素：13.2 Kg；

氢氧化钠：5.5Kg；

碳酸钠：44 Kg；

制备方法：

一、按配方、经管道从玉米淀粉生产线引来21Be′淀粉乳，打入调浆罐，加入氢氧化钠调成弱碱性淀粉乳；

二、按配方加入三聚磷酸钠、三偏磷酸钠、尿素，同时不停搅拌55min，搅拌速度140r/min；

三、离心脱水：三聚磷酸钠、三偏磷酸钠、尿素与淀粉充分作用后，进入离心机脱水，转速1100r/min，测定含水量，水分30%；

四、汽流干燥：离心脱水后的半湿淀粉，经绞龙进入汽流干燥***进行二次除水，二次除水后淀粉含水量14%；汽流干燥后的淀粉储入储料罐，以备高温反应；

五、反应釜升温至155℃后，将储料罐内备好的淀粉送入反应釜，继续升温，升温至158℃，压力：6.5蒸汽压力，开始计时反应，反应65min，取样、检测，取代度达到DS0.25，反应结束；

六、反应结束的物料，打入冷却罐，进行常温冷却；

七、混配：经过高温反应的高取代度变性淀粉，加入配方中的碳酸钠，

八、筛分：用振动筛进行筛分；

九、包装：计量包装。

下边通过具体应用试验例进一步说明本发明的效果。 

应用试验例1

应用产品：本发明产品；

应用方式：生产线生产；

应用数量：1200Kg；

使用过程：本样品应用到生产的130g/m²包装用纸（高强瓦楞芯纸）施胶试验3天，变性淀粉投料量与玉米淀粉相同：2批，比玉米淀粉用量少15%：2批，比玉米淀粉用量少20%：1批。

试验结果如下：

1、糊化时间：糊化完成温度88℃，糊化时间1小时，普通淀粉糊化完成温度92℃，糊化时间1.5小时，此淀粉糊化温度比普通淀粉降低10℃、糊化时间比普通淀粉缩短30分钟就能达到生产要求，节约能源。

2、糊液的成膜性好，糊液透明度高。

3、成纸环压强度明显增强。（130g/m²高强瓦楞芯纸环压指数标准要求≥8.0 N.m/g）

4、淀粉使用量减少15%以上，降低生产成本。

试验数据（减少淀粉使用量应用效果对比）：

应用试验例2

应用产品：本发明产品；

应用方式：生产线生产；

应用数量：3000Kg；

生产车速260米/分，克重140克，在工艺条件不变的情况下：

1、熬胶时间较使用原玉米淀粉缩短10-15分钟。

2、熬制好的胶料粘度较原淀粉粘度明显增大。

3、胶液上机后，成纸物理指标环压指数有增加。

4、胶料配合巴夫表面施胶剂使用，吸水性能达到40克以下（2分钟内）。

5、在温度21.5℃、湿度55%的环压中复测，物理指标环压指标有波动。

应用试验例3

应用产品：本发明产品；

应用方式：生产线生产；

应用数量：3000Kg；

应用本发明产品，克重110g，变性淀粉用量3吨，不改变原有工艺，结论：

1、变性淀粉熬胶时间较普通玉米淀粉熬胶时间缩短；

2、成品抗水性能明显增强，吸水性能明显降低（120秒）；

3、胶料上机后，成纸物理指标环压指数增加；

4、熬制好的胶料粘度较普通玉米淀粉增大。

试验数据如下：

Claims (2)

1.一种包装用纸专用变性淀粉，其特征在于：是由下列体积质量比配方和方法得到的：

配方

玉米淀粉乳21波美度：2250m³~2750 m³，折合干基900 Kg ~1100Kg；

三聚磷酸钠：18 Kg ~22Kg；

三偏磷酸钠：4.5Kg~5.5Kg；

尿素：10.8 Kg ~13.2 Kg；

氢氧化钠：4.5Kg~5.5Kg；

碳酸钠：36 Kg~44 Kg；

制备方法：

一、按配方、经管道从玉米淀粉生产线引来21波美度淀粉乳，打入调浆罐，加入氢氧化钠调成弱碱性淀粉乳；

二、按配方加入三聚磷酸钠、三偏磷酸钠、尿素，同时不停搅拌45 min ~55min，搅拌速度120 r/min ~140r/min；

三、离心脱水：三聚磷酸钠、三偏磷酸钠、尿素与淀粉充分作用后，进入离心机脱水，转速1000 r/min ~1200r/min，测定含水量，水分28-30%；

四、汽流干燥：离心脱水后的半湿淀粉，经绞龙进入汽流干燥***进行二次除水，二次除水后淀粉含水量13-14%；汽流干燥后的淀粉储入储料罐，以备高温反应；

五、反应釜升温至145~155℃后，将储料罐内备好的淀粉送入反应釜，继续升温，升温至155~160℃，压力：6.5蒸汽压力，开始计时反应，反应55 min ~65min，取样、检测，取代度达到DS0.15～0.25，反应结束；

六、反应结束的物料，打入冷却罐，进行常温冷却；

七、混配：经过高温反应的高取代度变性淀粉，加入配方中的碳酸钠；

八、筛分：用振动筛进行筛分；

九、包装：计量包装。

2.如权利要求1所述的包装用纸专用变性淀粉的生产方法，其特征在于包括下列体积质量比配方和步骤：

配方

玉米淀粉乳21波美度：2250m³~2750 m³，折合干基900 Kg ~1100Kg；

三聚磷酸钠：18 Kg ~22Kg；

三偏磷酸钠：4.5Kg~5.5Kg；

尿素：10.8 Kg ~13.2 Kg；

氢氧化钠：4.5Kg~5.5Kg；

碳酸钠：36 Kg~44 Kg；

制备步骤：

一、按配方、经管道从玉米淀粉生产线引来21波美度淀粉乳，打入调浆罐，加入氢氧化钠调成弱碱性淀粉乳；

二、按配方加入三聚磷酸钠、三偏磷酸钠、尿素，同时不停搅拌45 min ~55min，搅拌速度120 r/min ~140r/min；

三、离心脱水：三聚磷酸钠、三偏磷酸钠、尿素与淀粉充分作用后，进入离心机脱水，转速1000 r/min ~1200r/min，测定含水量，水分28-30%；

四、汽流干燥：离心脱水后的半湿淀粉，经绞龙进入汽流干燥***进行二次除水，二次除水后淀粉含水量13-14%；汽流干燥后的淀粉储入储料罐，以备高温反应；

五、反应釜升温至145~155℃后，将储料罐内备好的淀粉送入反应釜，继续升温，升温至155~160℃，压力：6.5蒸汽压力，开始计时反应，反应55 min ~65min，取样、检测，取代度达到DS0.15～0.25，反应结束；

六、反应结束的物料，打入冷却罐，进行常温冷却；

七、混配：经过高温反应的高取代度变性淀粉，加入配方中的碳酸钠；

八、筛分：用振动筛进行筛分；

九、包装：计量包装。