用于纸和纸板的含水表面处理组合物制造技术

本文中公开的实施方案提供用于生产纸产品的酶制剂，其包含具有淀粉酶活性的多肽。还提供用于纸和纸板的含水表面处理组合物，其包含降解淀粉。另外提供使用所述含水表面处理组合物生产纸和纸板的方法，以及由所述纸生产的瓦楞纸板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于纸和纸板的含水表面处理组合物
本公开内容涉及用于纸和纸板的含水表面处理组合物，其包含降解淀粉。本公开内容还涉及使用所述含水表面处理组合物生产纸和纸板的方法，以及由所述纸生产的瓦楞纸板。
技术介绍
对纸幅(paperweb)材料的淀粉表面处理在各种纸产品和纸种中得到了广泛采用。在纸表面处理(例如通过各种类型的施胶压榨(size-press)或涂布装置)中使用的相当一部分淀粉为改性淀粉如乙基化淀粉、氧化淀粉，其与未改性淀粉相比甚为昂贵。现场氧化淀粉改性(例如通过在喷射蒸煮锅中对颗粒状淀粉进行过硫酸铵氧化(或催化过氧化物氧化)来实施)也已用于造纸工业以提供成本降低的基于淀粉的表面处理组合物。然而，淀粉的现场氧化水解改性在淀粉大分子以及氧化降解的碳水化合物衍生产物上生成不稳定的氧化基团，其均易于黄化或回色，降低经表面处理的纸的亮度和白度。当在纸表面上(或纸幅内部)使用光学增白剂(OBA)时，这种有害作用尤为代价高昂并且昂贵的OBA的效用被这些黄化淀粉产物所大幅降低。在造纸工业中还已实践通过淀粉酶对淀粉进行酶改性以提供表面胶料或涂布的组合物。然而，许多市售淀粉酶缺乏足够的热稳定性或pH稳定性，这使其易受工业上工艺条件变化的影响而失活。常规淀粉酶的酶剂量以及需要对工艺条件小心控制以避免失活或避免因粘度发展不均而引起的工艺混乱，对淀粉酶在纸表面处理应用中的成本、使用范围或工业方法/装置造成了一些局限。需要进一步改善淀粉酶的剂量效用以降低成本并减少遗留于产品的酶(蛋白质)。还需要提供工艺稳定性改善、粘度控制均匀且表面处理方法范围扩大的酶改性淀粉表面处理组合物。在包装纸行业中，纸的强度是很重要的要求，因为这种纸的重要基础为回收再用纤维，其由于回收再用而减小了长度，并因此导致纸强度的递减。为了提高纸的质量，常将纸料与助剂例如湿强度剂和干强度剂(如阳离子和阴离子聚丙烯酰胺或聚乙烯胺)、保留剂和施胶剂混合。然而，纸料中的阳离子增强剂的作用被来自回收再用过程的阴离子化合物所部分消除。因此，已尝试通过在例如施胶压榨(sizepress)中向纸页中添加助剂来获得额外的强度。在表面施胶中对纸页进行涂布。所使用的表面施胶剂通常为明胶或淀粉衍生物。这种作为表面施胶剂添加的淀粉同样具有增强作用。但是不能通过无限的淀粉来提高强度。关于可用于施胶目的的淀粉的量存在着上限。因此，本公开内容的目的为提供每吨纸(固体)可添加多于60kg降解淀粉的表面处理组合物。本公开内容的另一个目的为证实含淀粉表面处理在相同固体含量或更高固体含量下改善的粘着。
技术实现思路
1.酶制剂用于生产纸或纸板表面处理组合物的用途，包括：(a)提供包含具有淀粉酶活性的多肽的酶制剂；(b)提供淀粉；以及(c)使所述酶制剂与所述淀粉接触，由此使淀粉水解而生产包含降解淀粉的纸表面处理组合物，所述降解淀粉的重均分子量(Mw)为10,000至12,000,000且多分散指数(Mw/Mn)为1.3至49。2.实施方案1的用途，用于生产纸产品。3.实施方案1的用途，用于生产具有改善的表面质量的纸产品。4.实施方案3的用途，其中所述纸产品的表面质量选自耐水性，对水分、蒸汽、氧、油或油脂的阻隔性能，抗起毛性，降低的磨损，印刷性能，表面电荷性能，油墨/色料/染料固定性以及粘合强度或表面强度。5.实施方案2-4中任一项的用途，其中所述纸产品为影印纸、计算机打印纸、笔记本纸、便笺纸、打字纸、报纸、杂志、硬纸板、瓦楞纸板、纸类包装材料或纸类印刷和书写材料。6.实施方案1-5中任一项的用途，其中所述酶制剂包含葡糖淀粉酶和/或脱支酶。7.实施方案1-5中任一项的用途，其中所述酶制剂不包含葡糖淀粉酶和/或脱支酶。8.实施方案1-7中任一项的用途，其中所述酶制剂还包含蛋白酶、脂肪酶、过氧化物酶、漆酶、酪氨酸酶、纤维二糖水解酶、葡糖氧化酶、转移酶、糖基转移酶、果胶酶、酯酶、纤维二糖氧化还原酶、乙二醛氧化酶、表异构酶、转化酶、叶绿素酶或其任何组合。9.实施方案1-8中任一项的用途，其中所述纸表面处理组合物包含1至40wt％的所述降解淀粉。10.实施方案1-9中任一项的用途，其中所述纸表面处理组合物包含2至30wt％的所述降解淀粉。11.实施方案1-10中任一项的用途，其中所述降解淀粉的重均分子量Mw为400,000至5,000,000且多分散指数(Mw/Mn)为10至49。12.实施方案1-11中任一项的用途，其中所述降解淀粉的多分散指数(Mw/Mn)小于45。13.实施方案1-11中任一项的用途，其中所述降解淀粉的多分散指数(Mw/Mn)小于40。14.实施方案1-11中任一项的用途，其中所述降解淀粉的多分散指数(Mw/Mn)小于35。15.实施方案1-11中任一项的用途，其中所述降解淀粉的多分散指数(Mw/Mn)小于30。16.实施方案1-11中任一项的用途，其中所述降解淀粉的多分散指数(Mw/Mn)小于25。17.实施方案1-11中任一项的用途，其中所述降解淀粉的多分散指数(Mw/Mn)小于20。18.实施方案1-11中任一项的用途，其中所述降解淀粉的多分散指数(Mw/Mn)小于15。19.实施方案1-11中任一项的用途，其中所述降解淀粉的多分散指数(Mw/Mn)小于10。20.实施方案1-11中任一项的用途，其中所述降解淀粉的多分散指数(Mw/Mn)小于7.5。21.实施方案1-11中任一项的用途，其中所述降解淀粉的多分散指数(Mw/Mn)小于5。22.实施方案1-21中任一项的用途，其中所述具有淀粉酶活性的多肽与SEQIDNO:12(表3的US7273740的SEQIDNO:2)具有至少80％的同一性。23.实施方案1-21中任一项的用途，其中所述具有淀粉酶活性的多肽与表3和表4中公开的氨基酸序列中的任一种具有至少80％的同一性。24.实施方案1-21中任一项的用途，其中所述具有淀粉酶活性的多肽为表1和表2中所述的那些中的任一种。25.生产纸或纸板表面处理组合物的方法，包括：(a)提供具有淀粉酶活性的多肽；(b)提供淀粉；以及(c)使(a)的多肽与(b)的淀粉接触，由此使淀粉水解而生产包含降解淀粉的纸表面处理组合物，所述降解淀粉的重均分子量(Mw)为10,000至12,000,000且多分散指数(Mw/Mn)为1.3至49。26.实施方案25的方法，其中所述纸表面处理组合物用于处理影印纸、计算机打印纸、笔记本纸、便笺纸、打字纸、报纸、杂志、硬纸板、瓦楞纸板或纸类包装材料。27.实施方案25或26的方法，其中所述纸表面处理组合物包含1至40wt％的所述降解淀粉。28.实施方案25-27中任一项的方法，其中所述纸表面处理组合物包含2至30wt％的所述降解淀粉。29.实施方案25-28中任一项的方法，其中所述降解淀粉的重均分子量Mw为400,000至5,000,000且多分散指数(Mw/Mn)为10至49。30.实施方案25-29中任一项的方法，其中所述降解淀粉的多分散指数(Mw/Mn)小于45。31.实施方案25-29中任一项的方法，其中所述降解淀粉的多分散指数(Mw/Mn)小于40。32.实施方案25-29中任一项的方法，其中所述降解淀粉的多分散指数(Mw/Mn)小于35。33.实施方案2本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于纸和纸板的含水表面处理组合物，其包含1至40wt％的降解淀粉，所述降解淀粉的重均分子量Mw为10,000至12,000,000且多分散指数(Mw/Mn)为1.3至49。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.14 US 62/205,6091.用于纸和纸板的含水表面处理组合物，其包含1至40wt％的降解淀粉，所述降解淀粉的重均分子量Mw为10,000至12,000,000且多分散指数(Mw/Mn)为1.3至49。2.根据权利要求1的含水表面处理组合物，其中所述降解淀粉的重均分子量Mw为400000至12000000且多分散指数(Mw/Mn)为10至49。3.根据权利要求1或2的含水表面处理组合物，其中所述降解淀粉通过用包含具有淀粉酶活性的多肽的酶制剂处理淀粉而获得。4.根据权利要求3的含水表面处理组合物，其中所述酶制剂包含葡糖淀粉酶和/或脱支酶。5.根据权利要求4的含水表面处理组合物，其中所述脱支酶为半纤维素酶、异淀粉酶、β-淀粉酶、γ-淀粉酶、外淀粉酶、支链淀粉酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、α-葡萄糖酶、内纤维素酶、外纤维素酶或其任何组合。6.根据权利要求3的含水表面处理组合物，其中所述酶制剂还包含蛋白酶、脂肪酶、过氧化物酶、漆酶、酪氨酸酶、纤维二糖水解酶、葡糖氧化酶、转移酶、糖基转移酶、果胶酶、酯酶、纤维二糖氧化还原酶、乙二醛氧化酶、表异构酶、转化酶、叶绿素酶或其任何组合。7.根据权利要求1-6中任一项的含水表面处理组合物，其中基于所述淀粉的重量计，使用0.0001wt％至1wt％的所述具有淀粉酶活性的多肽而获得所述降解淀粉。8.根据权利要求1-7中任一项的含水表面处理组合物，其中所述具有淀粉酶活性的多肽与SEQIDNO:12具有至少80％的同一性。9.根据权利要求1-8中任一项的含水表面处理组合物，其中所述具有淀粉酶活性的多肽与表3和表4中公开的氨基酸序列中的任一种具有至少80％的同一性。10.根据权利要求1-7中任一项的含水表面处理组合物，其中所述具有淀粉酶活性的多肽为表1和表2中所述的那些中的任一种。11.根据权利要求1-9中任一项的含水表面处理组合物，其中所述具有淀粉酶活性的多肽为SEQIDNO:12的多肽。12.根据权利要求1-9中任一项的含水表面处理组合物，其中所述降解淀粉通过包括以下步骤的方法获得：a)制备水和淀粉的悬浮液；b)加入0.0001至1％的具有淀粉酶活性的多肽，所述多肽与SEQIDNO:12具有至少80％的同一性；以及c)将包含淀粉和酶的混合物加热到60至100℃的温度，持续5至60分钟。13.根据权利要求1-12中任一项的含水表面处理组合物，其包含2至30wt％的降解淀粉。14.根据权利要求1-13中任一项的含水表面处理组合物，其中所述降解淀粉的重均分子量Mw为400000至5000000且多分散指数(Mw/Mn)为10至49。15.生产纸和纸板的方法，包括以下步骤：a)用纸助剂和/或填料处理纸料，b)将通过a)处理的纸料排水，形成纸页，以及c)用根据权利要求1-14中任一项的表面处理组合物处理通过b)获得的纸幅，以及d)干燥通过c)涂布的纸幅。16.根据权利要求15的方法，其中所述降解淀粉的重均分子量Mw为400000至12000000且多分散指数(Mw/Mn)为10至49，以及通过施胶压榨施用技术施用所述表面处理组合物。17.根据权利要求16的方法，其中所述降解淀粉的重均分子量Mw为400000至5000000且多分散指数(Mw/Mn)为10至49，以及通过膜压榨施用技术施用所述表面处理组合物。18.纸和纸板，其可通过根据权利要求15-17中任一项的方法获得。19.根据权利要求18的纸和纸板用于生产瓦楞纸板的用途。20.生产用于纸或纸板的表面处理组合物的方法，包括：(a)提供具有淀粉酶活性的多肽；(b)提供淀粉；以及(c)使(a)的多肽与(b)的淀粉接触，由此使淀粉水解而生产包含1至40wt％降解淀粉的纸表面处理组合物，所述降解淀粉的重均分子量(Mw)为10,000至12,000,000且多分散指数(Mw/Mn)为1.3至49。21.根据权利要求20的方法，其中所述纸表面处理组合物包含2至30wt％的所述降解淀粉。22.根据权利要求20-21中任一项的方法，其中所述降解淀粉的重均分子量Mw为400,000至5,000,000且多分散指数(Mw/Mn)为10至49。23.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·哈默斯，K·卡拉尼卡斯，K·巴雷特，谭征，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE