[发明专利]一种淀粉和浆料共糊化改善纸张强度的新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及造纸增强的工艺方法，属于制浆造纸工艺技术领域。 

背景技术

传统纸页增强的方法都是通过打浆的物理方法或者通过添加增强助剂的化学方法。考虑到打浆改善强度的不足，现在通常使用各种干强剂来提高纸张的强度。用以增强纸及纸板干强度的一类精细化学品称为增干强剂。干强剂主要有四类：(1)合成聚合物。如聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、脲醛树脂和三聚氰胺树脂等。(2)改性淀粉。如阳离子淀粉、阴离子淀粉、两性淀粉、非离子型淀粉等。(3)纤维素、甲壳素衍生物及植物胶类。如羧甲基纤维素、甲壳素、壳聚糖等。(4)树脂障碍控制剂。如各种分散剂、螯合剂、生物酶制剂等。现如今的增强方法是利用增强剂与纤维素的羟基形成氢键或通过静电吸附作用使纸页得到增强。在实际工业生产中存在如下缺点： 

(1)现有浆料强度低，尤其机械浆和废纸浆强度较低。机械浆由于其处理工艺的特性，纤维相对化学浆比较短，所以细小纤维留着率及成纸强度也受到的很大的影响。同时由于废纸浆在多次回用后，会影响纤维本身的性能，纤维变的比较细断，而且比较硬，不利于打浆处理，成纸的强度也非常差。在应用过程中，会出现表面强度较低，掉毛掉粉的现状。 

(2)现有干强剂成本较高，如阳离子淀粉和阳离子聚丙烯酰胺成本较高，如果能利用原淀粉、氧化淀粉等价格较为低廉的材料做为干强剂则可以大大节约成本。 

(3)淀粉高用量时留着率的局限性。改性淀粉类的阳离子淀粉、阴离子淀粉、两性淀粉做为干强剂的用量一般在0.5％～2％之间，用量超过2％以上的部分则难以留着在纸张上。同样阳离子聚丙稀酰胺会出现如阳离子淀粉一样的不利因素。对于阴离子聚丙稀酰胺，由于要用硫酸铝作为连接剂，所以一般只能在酸性条件下使用，而现在发展的趋势是中碱性环境。对于品质比较差的纤维原料，生产出的纸张强度更加差。 

(4)淀粉增强纸张强度的局限性。传统方法中淀粉做为干强剂只能将纸张的强度提高20-30％，无法满足纤维多次回收利用的增强要求。随着环境资源问题的突出，充分利用现有资源，多次利用纤维资源正在成为纸浆发展的一个途径。但是，纤维多次使用后品质的下降，势必对成纸的强度产生很大影响。 

(5)聚丙稀酰胺类(PAM)，阳离子淀粉、阴离子淀粉、两性淀粉等现有的干强剂容易受到体系的影响。传统方法的干强剂增强纸张的原理是利用化学品本身的离子特性对纤维进行吸附，受到系统的干扰较大，阴离子垃圾影响助剂的留着效果，系统中的带电荷的离子相互吸引，容易形成絮聚，因而干强剂发挥的效率受到一定的影响，要消除这些影响，需要增加成本。 

发明内容

本发明的目的是改善淀粉做为造纸干强剂的性能，提供一种新的造纸增强技术，使淀粉通过黏附力包裹在纤维周围，在糊化挤压过程中，淀粉分布更加均匀，包裹纤维更加紧密，从而最后提高成纸的强度指标。 

包括以下各步骤： 

第一种方法： 

(1)把浆料与淀粉溶液用疏解设备混合均匀。淀粉用量占绝干浆料的0.5-25％； 

(2)将第一步中分散混匀后的浆料进行适当挤压，浓度提高到10-20％。挤压后随白水流失的淀粉可以回收利用做步骤(1)分散浆料用水，可在生产过程中循环利用； 

(3)将第二步中所得的浆料在70-100℃下用蒸汽进行加热糊化，加热时间控制为8-150分钟； 

(4)将加热糊化后的浆料用挤浆设备进行挤压浓缩，挤压浓缩使浆料浓度提高到21％-45％。挤压后随白水流失的淀粉可以回收利用做步骤(1)分散浆料用水，可在生产过程中循环利用； 

(5)将经过第四步浓缩后的浆料加水稀释，使用疏解设备使浆料分散疏解，抄造成纸张。通过测量在疏解后流失在白水中的淀粉含量算得淀粉的流失，淀粉的总量为经过步骤(4)挤压后留在浆料中的淀粉质量。 

检测方法说明 

淀粉溶解流失率的检测及计算方法为： 

将疏解好的浆料沉淀一段时间后，取上层清液，利用离心机在3500转/分钟下离心10分钟。移取离心后清液20ml，外加1.0ml 0.01N的KI-I₂溶液，然后利用分光光度计在620nm波长下测定吸光度值，进而根据淀粉溶解标准曲线方程换算成淀粉浓度C(mg/ml)，进行淀粉含量检测。 

C-------疏解好浆料水中淀粉浓度mg/ml 

V-------疏解好浆料水的体积L 

M-------加入淀粉的总量g