造纸方法技术

本发明专利技术涉及一种造纸方法，其中一种阴离子淀粉与一种固定剂结合用作为增强剂，此阴离子淀粉基于一种淀粉或所述淀粉的衍生物，该淀粉包含基于该淀粉的干物质至少９５％（重量）的支链淀粉。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种和淀粉在所述方法中的应用。为了提高纸的强度，在过去的30年间一直普遍应用的是在的打浆阶段(wet-end)加入阳离子淀粉。的打浆是指的一个阶段，在此阶段中，纤维被加工成纸浆，这些纤维来自于纤维素基材，如再生纸、用过的纸、木材、棉花，或者其它来源。术语“打浆”起源于使用大量的水加工出纸浆。近十年来，在中有几种趋势，即要求在纸中加入比切实可行的阳离子淀粉更多的淀粉，或者使阳离子淀粉的应用更加困难，其中一种趋势是环境对再生纸的要求，当纸被再生时，纸纤维倾向于变短和变弱，后者是由于纤维间的相互作用降低引起的，由此，为了生产出足够强度的纸，在的打浆过程中增加淀粉的量是非常必要的。现已发现，纸再生一定次数后，由于再生导致的强度损失不能通过加入阳离子淀粉而补偿，导致纸强度较差。另一种趋势就是人们对生产便宜纸的急需，这可以通过在纸中加入大量的廉价填料而实现。然而，纸中大量的填料会导致纸强度的下降，这样也导致了对在打浆过程中增加淀粉量的要求。再一种趋势是基于对用于中的设备改变的考虑。传统使用的精整压力机不断被预计量精整压力机所取代。使用预计量精整压力机与使用传统的精整压力机相比，淀粉对纸张的渗透较浅，因此导致淀粉对纸张强度提供了较小的贡献。此外，使用预计量精整压力机用于染色将使纸的内应力更加降低。为此，需提供一种在打浆中使纸强度增加的方法。在1997年10月曼彻斯特PITA年会集的87～91页上登载这样一篇报告“阴离子淀粉一种用于增进纸强度而行之有效的打浆概念”，由J.Terpstra和R.C.Versluijs报道了在的打浆过程中使用阴离子淀粉代替阳离子淀粉作为增强剂，以使生产出的纸获得更大内应力。使用阴离子淀粉的概念也被P.Brouwer所描述，见Wochenblatt fur Papierfabrikation,19(1997),928-937,WO-A-93/01353和WO-A-96/05373，可以解释如下用于生产纸的纤维和填料粒子带有负电荷。当使用阳离子淀粉作为纸的增强剂时，其保留量主要是由带正电荷的淀粉与带负电荷的纤维和填料粒子之间的相互反应引起的。为了将阳离子淀粉分子胶着在阴离子纤维和填料粒子上，使用一种阳离子固定剂。尽管有些阳离子纸助剂比其它一些阳离子纸助剂使用效果更好，但原理上讲，任何一种阳离子纸助剂都能被用做阴离子淀粉的固定剂。由于价格便宜和几乎不受水硬度的影响，氯化聚合铝被认为是非常诱人的固定剂。被推荐使用做固定剂的其它材料有明矾或阳离子聚合物，如氯化聚二甲基二烯丙基铵和聚胺。业已发现，通过与合适的固定剂结合使用阴离子淀粉，在纸张中淀粉的混入量相比单独使用阳离子淀粉作为增强剂的量高出5倍是有可能的，当然，这样会产生更高强度的纸张。与此同时，当使用阴离子淀粉和固定剂代替阳离子淀粉时，在中淀粉的保留量也非常高，这意味着，在打浆阶段在纸浆里加入的淀粉，很少一部分会被水带走。进而言之，通过与合适的固定剂结合使用阴离子淀粉，发现细料和填料的保留量显著增加，这样有可能减少精磨处理，同样也观察到脱水速度的加快。在打浆阶段使用阴离子淀粉代替阳离子淀粉的不利之处在于必需使用一种固定剂。尽管现有技术中推荐使用的一些固定剂相对较便宜，但因为使用了固定剂，纸的生产成本也可能会显著增加。同样，由于固定剂是一种阳离子化合物，与其平衡的阴离子也不可避免地随固定剂同时加入到纸中。平衡离子通常是氯离子，而氯离子是有腐蚀性的。进而，使用一种固定剂可能导致处理水的硬化和盐类的产生，这会对其它造纸助剂产生干扰。令人惊奇的是，目前所发现的使用阴离子淀粉作为纸的增强剂的上述不足可以通过使用一种阴离子淀粉来减轻，这种阴离子淀粉主要由支链淀粉组成。至此，本专利技术涉及一种，其中一种阴离子淀粉与固定剂结合被用做增强剂，该阴离子淀粉基于一种淀粉或所述淀粉的衍生物，该淀粉包含基于该淀粉的干物质至少95％(重量)的支链淀粉。业已发现，与使用传统的阴离子淀粉相比，使用这种特殊的阴离子淀粉就可能实现使用非常少量的固定剂。同时，在纸张中混入以支链淀粉为主的阴离子淀粉会使纸张具有很高的强度。大多数类型淀粉是由两种葡萄糖聚合物的颗粒组成，其中一种是直链淀粉(占干淀粉重量的15-35％)，另一种是支链淀粉(占干淀粉重量的65-85％)。直链淀粉是由非支化或含有少量支链的分子组成，该分子的平均聚合度在1000到5000，不同类型淀粉聚合度不同；支链淀粉是由非常大的、高支化的分子组成，该分子的平均聚合度在1,000,000以上。商业化的主流淀粉类型(玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉和木薯淀粉)含有15％到30％(重量)的直链淀粉。对一些谷类，如大麦，木薯、稗、小麦、蜀黍、稻米和高粱，有一些品种的淀粉颗粒几乎全部由支链淀粉组成，按干物质的重量百分数计算，这些淀粉颗粒含有95％以上和常常是98％以上的支链淀粉。这些谷类淀粉颗粒中直链淀粉的含量也就少于5％和常常是2％以下。上述谷类品种也常被归类为糯性谷物，其中支链淀粉颗粒作为糯性谷类淀粉被从中分离出来。与不同的谷类情况相反，淀粉颗粒主要由支链淀粉组成的根和块茎的品种自然界尚未知。例如，马铃薯块茎中分离出的马铃薯淀粉颗粒通常含有约20％的直链淀粉和80％的支链淀粉(占干物重量百分数)。但是，在过去的10年中，通过种植遗传修饰马铃薯植物已经获得了成功的结果，既在马铃薯块茎中所形成淀粉颗粒含有95％(占干物重量)以上的支链淀粉，更有甚者，人们已经发现可以生产几乎全由支链淀粉组成的马铃薯块茎。在淀粉颗粒的形成当中，不同的酶起到了催化作用。其中颗粒结合淀粉合酶(GBSS)参于直链淀粉的生成。GBSS酶的存在取决于编码所述GBSS酶的基因的活性。消除或抑制这些特定基因的表达就会阻止或限制GBSS酶的产生。这些基因的消除可以通过马铃薯植物的遗传修饰或隐性突变来实现。例如通过GBSS基因中的隐性突变产生马铃薯的无直链淀粉突变体(amf)，其淀粉中基本上只含有支链淀粉。这种突变技术参见J.H.M.Hovenkamp-Hermelink等人发表的“马铃薯(Solanum tuberosum L.)的无直链淀粉突变体的分离”，Theor.Appl.Gent.,(1987),75:217-221，和E.Jacobsen等人发表的“将无直链淀粉突变体(amf)导入栽种的马铃薯Solanumtuberosum L.的繁殖”，Euphytica,(1991),53:247-253。消除或抑制马铃薯中GBSS基因的表达，通过使用被称做反义抑制的方法也能实现。这种马铃薯遗传修饰被描述在R G.F.Visser等人发表的论文中，见“通过反义结构抑制马铃薯中颗粒结合淀粉合酶基因的表达”，Mol.Gen.Genet.,(1991),225:289-296.通过使用遗传修饰已经发现，有可能种植和培育出淀粉颗粒中含有非常少或不含直链淀粉的根和块茎，如马铃薯、山药、或者木薯类(南非专利97/4383)。本文所称的支链马铃薯淀粉是从马铃薯块茎中分离出的马铃薯淀粉颗粒，其支链淀粉的含量占干物重的95％以上。从生产的可能性和性质方面来看，一方面是支链马铃薯淀粉，另一方面是糯性谷类淀粉，两者显著不同。这点特别适用于糯性玉米淀粉-一种到目前为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种造纸方法，其中一种阴离子淀粉与一种固定剂结合用作为增强剂，此阴离子淀粉基于一种淀粉或所述淀粉的衍生物，该淀粉包含基于该淀粉的干物质至少９５％（重量）的支链淀粉。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：雅各布特普斯特拉，扬亨德里克斯，
申请(专利权)人：马铃薯及衍生产品合作销售生产阿韦贝公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]