高浓涂布用变性淀粉

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1、高浓涂布用变性淀粉摘要:涂布淀粉是利用木薯、玉米、马铃薯等可再生资源为原料，通过物理、化学、酶法等变性方法生产的环保型淀粉产品，具有优良的应用性能，在造纸涂布加工中用作涂料胶粘剂有很好的发展前景。本文介绍现代造纸涂布的基本情况、涂布淀粉应具备的条件，重点介绍几种适合于现代高浓高速涂布的变性淀粉的制备方法和应用特性。关键词:变性淀粉；涂布淀粉；胶粘剂；高浓；高速；造纸   中图分类号：TS727.3文献标识码：A文章编号：1671-8089（2009）07-0084-02 一、前言变性淀粉作为造纸涂布胶粘剂应用已有较长的历史，主要用于低固含量、低车速、低

2、涂布量的涂布。随着涂布技术向高浓、高速、高涂布量发展，普通的涂布淀粉由于粘结强度较低、保水性较差，特别是高浓度糊液低温流动性差、易凝胶等缺陷，而不得不退出历史舞台。合成胶乳具有良好的热塑性和较低的粘度，作为造纸涂布胶粘剂应用能使涂布纸经压光后可获得较高的平滑度、光泽度，并且能满足涂布技术向高浓高速发展的要求，近年来合成胶乳在涂布纸中的使用量不断增加，已成为现今涂料胶粘剂的主流。由于现代造纸涂布技术的飞速发展及全球不可再生资源的日益短缺，合成胶粘剂供求日趋紧张，价格居高不下，作为涂料胶粘剂的涂布淀粉的功能特性急需提高。因此，如何研制生产适合于现代造纸高浓

3、、高速涂布发展要求的新型涂布淀粉，实现用可再生资源生产的变性淀粉，大量取代利用不可再生资源合成的昂贵的胶粘剂，保护日益成少的不可再生资源，同时降低涂布加工纸的生产成本，提高纸和纸板的质量档次，促进淀粉行业和造纸及纸制品行业的技术跨越，已成为广大淀粉和造纸科技工作者研究的重要课题。二、现代造纸涂布的基本情况1、废纸的大量回用，造纸白水的循环利用，涂布原纸质量存在差异性。2、造纸机器大型化、高速化。涂布车速最高可达1800～2000m/min，国外接近3000m/min车速的中试涂布机已在试车。3、涂料向更高固含量发展，达70％以上。4、涂布加工纸双面多次

4、涂布，向高涂布量发展。5、涂布加工纸产品结构向中高档次发展。6、涂布加工纸必须适应印刷机向大型、高速及多色组技术发展的需要。三、涂布淀粉必须具备的基本特性　涂布淀粉是涂布加工中重要的胶粘剂，对涂布印刷纸的表面强度、光泽度、平滑度、油墨吸收等性能指标的影响起着重要的作用。淀粉作为现代造纸高浓、高速涂布胶粘剂必须具备以下的基本特性：1、淀粉糊液透明或呈白色，不含杂质，与合成胶乳及涂料中的其它成分相容性好，不影响颜料的性能。2、高固含量淀粉糊液具有较低的粘度，成膜性好，粘结强度高，抗老化性能好，低温流变性好，高剪切粘度低。3、能使颜料颗粒以及颜料与基纸有较好

5、的粘结，能达到较好的涂层拉毛强度。4、能给予涂料一定的胶体保护作用。5、能提供给涂料较好的工艺施涂性、流变性和保水性，以及机械稳定性。6、能强化涂层结构，提高改善涂布纸的表面强度、光泽度、平滑度、印刷光泽、油墨吸收性等。四、适用于高浓高速涂布的变性淀粉目前国内外用作涂料胶粘剂的淀粉有单一变性的淀粉，但更多的是多次化学变性相结合或物理变性与化学变性相结合的复合或多元变性淀粉。如热解糊精、氧化、酶转化、磷酸酯复合变性、醋酸酯复合变性、羟烷基复合变性、交联复合变性、阳离子复合变性淀粉及多元变性或强化功能复配型变性淀粉等等，均可用作涂布淀粉，但复合变性、多元变

6、性或强化功能复配型变性淀粉更适合于现代造纸高浓高速涂布的应用。1、热解糊精。利用干热法使淀粉降解所得产物称为热解糊精，热解糊精生产工艺一般包括酸化、预干燥、糊精转化、冷却及中和等工序。热解糊精粘度低，中等转化度的糊精在冷水中膨胀糊化，可配制浓度高达50%以上的糊液，适合于配制高固含量的涂料，对于白土和颜料具有较强的悬浮力和粘合力，涂料具有触变性，流动性好，高剪切粘度低，能在纸张上形成光滑表面，提高改善纸和纸板的表明强度、平滑度等性能指标。2、磷酸酯复合变性淀粉。淀粉与无机磷酸盐在高温条件下起反应生成磷酸酯淀粉，由于磷酸盐的品种和用量、反应温度、PH及催

7、化剂等反应条件的不同，可制得低中高不同粘度规格、性能各异的淀粉产品。结合磷含量和氮含量适宜的低粘度磷酸酯复合变性淀粉能配制高浓度的淀粉糊液，颜色灰白，略有光泽，粘结强度高，稳定性高，保水性强，低温流变性好，抗凝胶老化性能好，膜的弹性好，淀粉蒸煮糊化浓度可达35～40%，能满足高固含量涂料配制及高速涂布的需要。结合磷含量和氮含量适宜的低粘度磷酸酯淀粉用作铜版纸、白板纸、白卡纸的涂料胶粘剂，淀粉与合成胶乳配合使用比例一般能达到(0.5～0.8)：1，同时涂料配方中增稠保水剂的用量只需全胶乳涂料配方的60~70%，涂布印刷纸的各项指标均能满足要求，表面强度还

8、高于全胶乳涂料配方的涂布纸表面强度。3、醋酸酯复合变性淀粉。淀粉与醋酸酐、醋酸、醋酸乙烯等乙酰