变性淀粉在造纸业中的应用

随着社会的发展和人类生活水平的日益提高，对纸和纸板的需求也不断加大，由于废纸纤维的多次回收利用，迫使造纸业逐渐趋向于化学品造纸，予以支持其中应用较为广泛的化学品即为淀粉，下面简略介绍一下淀粉在造纸中各个阶段的应用情况。一．淀粉在纸浆中的应用　　造纸的最初阶段为打浆，使纤维尺寸均匀化，外表面积增加，使其变的柔软且强度大，由于纤维本身性质的影响，人们则根据纸张的不同要求在其内加入填料，增强剂，柔软剂等，增强剂种类很多，应用最多的则为变性淀粉。　　阴离子，阳离子和两性变性淀粉均可在制浆中应用。两性淀粉在理论上是比较理想的产品，它既可与纸浆和填料中阴离子结合使强度增加，又可吸附填料中的阳离子消除干扰作用，但目前我公司多次试验均未达到预期的效果，阴离子淀粉由于与纤维具有一定的排斥性，在使用过程难以控制，三者相比较，阳离子淀粉在造纸中的应用占居着较为重要的地位，它具有明显的助留助滤及增强的效果，加入1.5%时助留助滤可达3%～5%，强度可提高20%～28%。由于阳离子淀粉与纤维具有极强的吸附力，不可逆吸附可达到很高的比例，它在浆中与纤维填料和其它添加剂之间起着离子桥的作用，可优先吸附于细小纤维上，从而提高细小纤维和填料的留着率，并能通过长纤维包围细小纤维，改善纸的强度，从而也使滤水性能有所提高。　　阳离子淀粉在制备过程中，因工艺不同其性质也有所不同，有的增强效果较好，有的助留助滤效果好，或有的两者兼有，因此就要依据纸和纸板的质量要求来选择，在选择过程中除了考虑取代度之外，还必须与其使用工艺结合。1． 要选择最佳的混合点加入；2． 避免靠近相反电荷的添加剂加入；3． 尽可能在磨浆之后加入；4． 在纸页成型之前，淀粉要有足够的时间吸附在配料组分上；5． 添加量为1.0%～2.5%；6． 尽量避免受剪切，如浆泵，加料泵，若阳离子淀粉运用不当，不但达不到预期的效果，甚至产生副作用，阳离子淀粉本身的固形物，大部分能留在纸页内，充当等质量的纤维浆料，在合理使用的情况下，它与一般的增强剂相比，吨纸成本下降10～20元。二．淀粉在抄纸中的应用　　在纸或纸板的不同要求中，我们在抄纸过程可选择表面施胶和层面增强，表面施胶的机理一般为阴离子性的表面施胶剂是被纸层内的明矾或阳离子性聚合物吸附；另一方面阳离子的表面活性剂则与纸层内的阳离子部分即纤维本身所吸附，这两种作用的结果使得剂后的表面强度有所提高，大约可提高46%左右，施胶剂种类也较多，如聚乙烯醇，醋酸乙烯聚合物以及各种类型的淀粉，使用淀粉进行表面施胶除可提高强度外，还可减少纸面掉毛，掉粉现象，提高平滑度，使纸面更加细腻；改善印刷性，使印后的纸张色彩鲜艳夺目；清晰度高，是其它施胶剂所无法比拟的，在各层之间喷洒上0.5%～1.0%的淀粉后，剥离强度可提高150%以上。在使用这两种淀粉时，我们所考虑的因素为：（1） 始糊温度越低越好；（2） 糊液固含量一般为30%～35%，糊液粘度一般为1200～3000。三．淀粉在涂布纸中应用　　在涂布加工纸中粘胶剂是涂料制备中最重要的化学品之一，淀粉在粘胶剂中具有不可取代的地位。它的性质直接影响着涂布工艺性能——粘度，流动性，保水性及涂布纸的质量，淀粉在涂料中的应用始于1900年起源于苏格兰，到1930年才普遍推广，淀粉在我国涂布纸中大量应用大约是20世纪80年代国内涂布纸发展后才开始的。　　涂布纸中使用的淀粉有酶转化淀粉，磷酸酯淀粉和3s淀粉等，3s淀粉价格昂贵，故限制了它的使用量，酶转化淀粉不够稳定，故不能储存，大量应用时需连续操作，且在制作过程中控制，每月浪费2～3料是难免的，酶转化淀粉最大的缺陷是在更换酶时，需先经大量试验才能确定酶的用量，所以也将逐步退出造纸舞台。　　目前，涂布造纸业中应用最广的要算是磷酸酯淀粉了，这种淀粉是阴离子型，它与涂料颜色中阳离子有着很好的相溶性，且具有辅助分散作用，它成膜性好，糊液稳定，48h内稳定系数为1左右，它有比较好的保水性，是其他粘胶剂所不能媲美的，若在同样的涂料中降两个胶乳增4个淀粉，保水值可增高32s左右，它在涂料中一般用量为6%～10%。