造紙方法技術

本發明專利技術涉及一種造紙方法，其中一種陰離子淀粉與一種固定劑結合用作為增強劑，此陰離子淀粉基于一種淀粉或所述淀粉的衍生物，該淀粉包含基于該淀粉的干物質至少９５％（重量）的支鏈淀粉。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種和淀粉在所述方法中的應用。為了提高紙的強度，在過去的30年間一直普遍應用的是在的打漿階段(wet-end)加入陽離子淀粉。的打漿是指的一個階段，在此階段中，纖維被加工成紙漿，這些纖維來自于纖維素基材，如再生紙、用過的紙、木材、棉花，或者其它來源。術語“打漿”起源于使用大量的水加工出紙漿。近十年來，在中有幾種趨勢，即要求在紙中加入比切實可行的陽離子淀粉更多的淀粉，或者使陽離子淀粉的應用更加困難，其中一種趨勢是環境對再生紙的要求，當紙被再生時，紙纖維傾向于變短和變弱，后者是由于纖維間的相互作用降低引起的，由此，為了生產出足夠強度的紙，在的打漿過程中增加淀粉的量是非常必要的。現已發現，紙再生一定次數后，由于再生導致的強度損失不能通過加入陽離子淀粉而補償，導致紙強度較差。另一種趨勢就是人們對生產便宜紙的急需，這可以通過在紙中加入大量的廉價填料而實現。然而，紙中大量的填料會導致紙強度的下降，這樣也導致了對在打漿過程中增加淀粉量的要求。再一種趨勢是基于對用于中的設備改變的考慮。傳統使用的精整壓力機不斷被預計量精整壓力機所取代。使用預計量精整壓力機與使用傳統的精整壓力機相比，淀粉對紙張的滲透較淺，因此導致淀粉對紙張強度提供了較小的貢獻。此外，使用預計量精整壓力機用于染色將使紙的內應力更加降低。為此，需提供一種在打漿中使紙強度增加的方法。在1997年10月曼徹斯特PITA年會集的87～91頁上登載這樣一篇報告“陰離子淀粉一種用于增進紙強度而行之有效的打漿概念”，由J.Terpstra和R.C.Versluijs報道了在的打漿過程中使用陰離子淀粉代替陽離子淀粉作為增強劑，以使生產出的紙獲得更大內應力。使用陰離子淀粉的概念也被P.Brouwer所描述，見Wochenblatt fur Papierfabrikation,19(1997),928-937,WO-A-93/01353和WO-A-96/05373，可以解釋如下用于生產紙的纖維和填料粒子帶有負電荷。當使用陽離子淀粉作為紙的增強劑時，其保留量主要是由帶正電荷的淀粉與帶負電荷的纖維和填料粒子之間的相互反應引起的。為了將陽離子淀粉分子膠著在陰離子纖維和填料粒子上，使用一種陽離子固定劑。盡管有些陽離子紙助劑比其它一些陽離子紙助劑使用效果更好，但原理上講，任何一種陽離子紙助劑都能被用做陰離子淀粉的固定劑。由于價格便宜和幾乎不受水硬度的影響，氯化聚合鋁被認為是非常誘人的固定劑。被推薦使用做固定劑的其它材料有明礬或陽離子聚合物，如氯化聚二甲基二烯丙基銨和聚胺。業已發現，通過與合適的固定劑結合使用陰離子淀粉，在紙張中淀粉的混入量相比單獨使用陽離子淀粉作為增強劑的量高出5倍是有可能的，當然，這樣會產生更高強度的紙張。與此同時，當使用陰離子淀粉和固定劑代替陽離子淀粉時，在中淀粉的保留量也非常高，這意味著，在打漿階段在紙漿里加入的淀粉，很少一部分會被水帶走。進而言之，通過與合適的固定劑結合使用陰離子淀粉，發現細料和填料的保留量顯著增加，這樣有可能減少精磨處理，同樣也觀察到脫水速度的加快。在打漿階段使用陰離子淀粉代替陽離子淀粉的不利之處在于必需使用一種固定劑。盡管現有技術中推薦使用的一些固定劑相對較便宜，但因為使用了固定劑，紙的生產成本也可能會顯著增加。同樣，由于固定劑是一種陽離子化合物，與其平衡的陰離子也不可避免地隨固定劑同時加入到紙中。平衡離子通常是氯離子，而氯離子是有腐蝕性的。進而，使用一種固定劑可能導致處理水的硬化和鹽類的產生，這會對其它造紙助劑產生干擾。令人驚奇的是，目前所發現的使用陰離子淀粉作為紙的增強劑的上述不足可以通過使用一種陰離子淀粉來減輕，這種陰離子淀粉主要由支鏈淀粉組成。至此，本專利技術涉及一種，其中一種陰離子淀粉與固定劑結合被用做增強劑，該陰離子淀粉基于一種淀粉或所述淀粉的衍生物，該淀粉包含基于該淀粉的干物質至少95％(重量)的支鏈淀粉。業已發現，與使用傳統的陰離子淀粉相比，使用這種特殊的陰離子淀粉就可能實現使用非常少量的固定劑。同時，在紙張中混入以支鏈淀粉為主的陰離子淀粉會使紙張具有很高的強度。大多數類型淀粉是由兩種葡萄糖聚合物的顆粒組成，其中一種是直鏈淀粉(占干淀粉重量的15-35％)，另一種是支鏈淀粉(占干淀粉重量的65-85％)。直鏈淀粉是由非支化或含有少量支鏈的分子組成，該分子的平均聚合度在1000到5000，不同類型淀粉聚合度不同；支鏈淀粉是由非常大的、高支化的分子組成，該分子的平均聚合度在1,000,000以上。商業化的主流淀粉類型(玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、小麥淀粉和木薯淀粉)含有15％到30％(重量)的直鏈淀粉。對一些谷類，如大麥，木薯、稗、小麥、蜀黍、稻米和高粱，有一些品種的淀粉顆粒幾乎全部由支鏈淀粉組成，按干物質的重量百分數計算，這些淀粉顆粒含有95％以上和常常是98％以上的支鏈淀粉。這些谷類淀粉顆粒中直鏈淀粉的含量也就少于5％和常常是2％以下。上述谷類品種也常被歸類為糯性谷物，其中支鏈淀粉顆粒作為糯性谷類淀粉被從中分離出來。與不同的谷類情況相反，淀粉顆粒主要由支鏈淀粉組成的根和塊莖的品種自然界尚未知。例如，馬鈴薯塊莖中分離出的馬鈴薯淀粉顆粒通常含有約20％的直鏈淀粉和80％的支鏈淀粉(占干物重量百分數)。但是，在過去的10年中，通過種植遺傳修飾馬鈴薯植物已經獲得了成功的結果，既在馬鈴薯塊莖中所形成淀粉顆粒含有95％(占干物重量)以上的支鏈淀粉，更有甚者，人們已經發現可以生產幾乎全由支鏈淀粉組成的馬鈴薯塊莖。在淀粉顆粒的形成當中，不同的酶起到了催化作用。其中顆粒結合淀粉合酶(GBSS)參于直鏈淀粉的生成。GBSS酶的存在取決于編碼所述GBSS酶的基因的活性。消除或抑制這些特定基因的表達就會阻止或限制GBSS酶的產生。這些基因的消除可以通過馬鈴薯植物的遺傳修飾或隱性突變來實現。例如通過GBSS基因中的隱性突變產生馬鈴薯的無直鏈淀粉突變體(amf)，其淀粉中基本上只含有支鏈淀粉。這種突變技術參見J.H.M.Hovenkamp-Hermelink等人發表的“馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)的無直鏈淀粉突變體的分離”，Theor.Appl.Gent.,(1987),75:217-221，和E.Jacobsen等人發表的“將無直鏈淀粉突變體(amf)導入栽種的馬鈴薯Solanumtuberosum L.的繁殖”，Euphytica,(1991),53:247-253。消除或抑制馬鈴薯中GBSS基因的表達，通過使用被稱做反義抑制的方法也能實現。這種馬鈴薯遺傳修飾被描述在R G.F.Visser等人發表的論文中，見“通過反義結構抑制馬鈴薯中顆粒結合淀粉合酶基因的表達”，Mol.Gen.Genet.,(1991),225:289-296.通過使用遺傳修飾已經發現，有可能種植和培育出淀粉顆粒中含有非常少或不含直鏈淀粉的根和塊莖，如馬鈴薯、山藥、或者木薯類(南非專利97/4383)。本文所稱的支鏈馬鈴薯淀粉是從馬鈴薯塊莖中分離出的馬鈴薯淀粉顆粒，其支鏈淀粉的含量占干物重的95％以上。從生產的可能性和性質方面來看，一方面是支鏈馬鈴薯淀粉，另一方面是糯性谷類淀粉，兩者顯著不同。這點特別適用于糯性玉米淀粉-一種到目前為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種造紙方法，其中一種陰離子淀粉與一種固定劑結合用作為增強劑，此陰離子淀粉基于一種淀粉或所述淀粉的衍生物，該淀粉包含基于該淀粉的干物質至少９５％（重量）的支鏈淀粉。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：雅各布特普斯特拉，揚亨德里克斯，
申請(專利權)人：馬鈴薯及衍生產品合作銷售生產阿韋貝公司，
類型：發明
國別省市：NL[荷蘭]