[發(fā)明專利]一種利用玉米淀粉增強(qiáng)紙張強(qiáng)度的加工工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911156056.5
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110846928A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫玉政;王建;張學(xué)亮
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽金玉米農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司
• 主分類號: D21H17/28
• 分類號: D21H17/28;D21H17/30;D21H21/18
• 代理公司: 合肥廣源知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34129
• 代理人: 付濤

本發(fā)明公開了一種利用玉米淀粉增強(qiáng)紙張強(qiáng)度的加工工藝，涉及紙張制備技術(shù)領(lǐng)域，具體工藝如下：1）將玉米淀粉進(jìn)行處理獲得細(xì)化玉米淀粉顆粒；2）制備羧甲基淀粉鈉/玉米淀粉復(fù)合物；3）將羧甲基淀粉鈉/玉米淀粉復(fù)合物預(yù)熱后進(jìn)行微波處理，經(jīng)抄造制得半成品紙張；4）對半成品紙張進(jìn)行加壓處理和脈沖電場處理，即可獲得所需的高強(qiáng)度紙張。本發(fā)明提供的加工工藝，通過提高紙張承受外界載荷的能力，以及使得紙張的纖維結(jié)構(gòu)更加規(guī)則、致密，從而實(shí)現(xiàn)紙張強(qiáng)度的顯著提升，滿足人們對紙張強(qiáng)度的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于紙張制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用玉米淀粉增強(qiáng)紙張強(qiáng)度的加工工藝。

背景技術(shù)

紙漿纖維在循環(huán)回用時經(jīng)歷了反復(fù)的機(jī)械磨漿、干燥過程，會產(chǎn)生纖維角質(zhì)化現(xiàn)象從而降低了紙張強(qiáng)度。傳統(tǒng)紙張強(qiáng)度增強(qiáng)的方法是通過添加增強(qiáng)助劑的化學(xué)方法，目前通常采用各種干強(qiáng)劑來提高紙張強(qiáng)度。干強(qiáng)劑主要分為四類：（1）合成聚合物，如聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、脲醛樹脂和三聚氰胺樹脂等；（2）改性淀粉，如陽離子淀粉、陰離子淀粉、兩性淀粉、非離子型淀粉等；（3）纖維素、甲殼素衍生物及植物膠類，如羧甲基纖維素、甲殼素、殼聚糖等；（4）樹脂障礙控制劑，如各種分散劑、螯合劑、生物酶制劑等。

由于我國屬于農(nóng)業(yè)大國，玉米資源豐富，并且淀粉含量高，而且價格低廉，因此采用淀粉作為干強(qiáng)劑具有降低成本的優(yōu)點(diǎn)，但是單一的用淀粉作為干強(qiáng)劑，只能將紙張的強(qiáng)度提高20-30%，并不能滿足人們的需求，因此對淀粉進(jìn)行改性處理從而提高其對紙張強(qiáng)度的增強(qiáng)效果顯得尤為重要。例如中國專利CN2017111856669公開了用于造紙的表面施膠劑和改善紙張強(qiáng)度的造紙方法，利用淀粉和稻殼粉作為原料，經(jīng)復(fù)配制得表面施膠劑施加在原紙表面，從而使得紙張的各種物理強(qiáng)度得到顯著提升。該專利文件是通過在紙張表面涂覆施膠劑的方法增強(qiáng)紙張強(qiáng)度的，由于施膠劑是涂覆在紙張表面，因此只能對紙張表面的強(qiáng)度起到增強(qiáng)效果，雖然對于一些薄紙和/或一些結(jié)構(gòu)疏松的紙張，表面施膠劑可以滲透進(jìn)紙張內(nèi)部，因此在一定程度上也可以使薄紙和/或結(jié)構(gòu)疏松的紙張的內(nèi)部強(qiáng)度得到提升，但是對于一些厚紙和/或一些結(jié)構(gòu)致密的紙張，表面施膠劑的滲透受到阻礙，使得厚紙和/或結(jié)構(gòu)致密的紙張只有表面強(qiáng)度得到增強(qiáng)，其內(nèi)部強(qiáng)度改善不明顯，從而使得厚紙和/或結(jié)構(gòu)致密的紙張的強(qiáng)度增強(qiáng)效果不能滿足人們的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的問題，提供了一種利用玉米淀粉增強(qiáng)紙張強(qiáng)度的加工工藝。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種利用玉米淀粉增強(qiáng)紙張強(qiáng)度的加工工藝，具體工藝方法如下：

1）將玉米淀粉加入到水中，升溫至70-80℃，在轉(zhuǎn)速為150-300r/min下糊化25-35min，得到濃度為5-10%的淀粉漿料，然后在氫氣環(huán)境下對淀粉漿料進(jìn)行300-400W超聲處理5-10min；本發(fā)明中采用超聲波對淀粉漿料進(jìn)行處理，在氫氣氣氛中，利用水作為介質(zhì)，使得淀粉經(jīng)超聲波處理后表面會形成較深的孔洞，從而有助于漿料中的水分滲入淀粉表面的孔洞中；將淀粉漿料濃縮至相對密度為1.3-1.5，然后在-10--15℃下凍融8-13h；經(jīng)過凍融處理，可以使淀粉孔洞中滲入的水形成水結(jié)晶，從而使得淀粉顆粒與水分相結(jié)合形成結(jié)合體；然后置于容器中，在50-80℃，0.02-0.06MPa條件下進(jìn)行低壓環(huán)境中的變溫處理2-3h，然后將產(chǎn)物取出，在40-50℃下干燥2-3h，即可獲得細(xì)化玉米淀粉；經(jīng)過低壓環(huán)境中的變溫處理，由于淀粉與水的熱漲系數(shù)不同，在處理過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力使得淀粉表面形成的孔洞逐漸增大，使得淀粉顆粒裂開，從而使得大顆粒的淀粉逐漸變成小顆粒，達(dá)到細(xì)化淀粉的目的，從而有助于玉米淀粉穿插在海藻酸鈉的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，與羧甲基淀粉鈉形成復(fù)合物；