李丹 陳金山 劉春景 岳陽林紙股份有限公司 湖南 岳陽 （414002）

酶轉(zhuǎn)化淀粉在文化紙表面施膠中的應(yīng)用

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本文探討了酶轉(zhuǎn)化淀粉表面施膠對高白雙膠紙和靜電復(fù)印紙等文化紙表面強(qiáng)度、挺度等關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)的影響。

酶轉(zhuǎn)化淀粉；雙膠紙；靜電復(fù)印紙；表面施膠；表面強(qiáng)度；挺度

1 前言

目前，越來越多的文化紙采用表面施膠工藝。引發(fā)此趨勢的原因，其一是成紙質(zhì)量要求的不斷提高，文化紙都趨向于低定量、高白度、高強(qiáng)度、重施膠度，同時(shí)由于廢紙的回收利用率越來越高，漿料質(zhì)量將變得越來越差，而表面施膠可以改善、彌補(bǔ)這一缺陷，提升成紙表面強(qiáng)度；其二是表面施膠的成本大大低于漿內(nèi)施膠，施膠可控性好于漿內(nèi)施膠；其三是采用表面施膠后濕部系統(tǒng)可以少加或不加施膠劑和硫酸鋁等，白水的清潔度和循環(huán)回用率大幅提升，可以降低廢水處理的壓力；其四是表面施膠可以改善成紙的印刷性能。

隨著印刷技術(shù)的發(fā)展，對紙張適印性能的要求不斷提高，這可以通過合適的表面施膠工藝來達(dá)到要求，表面施膠的重要性也越來越多地在生產(chǎn)中體現(xiàn)出來。文化紙表面施膠要達(dá)到提高表面強(qiáng)度及印刷性能的目的，對施膠劑的性能提出一些要求∶(1)淀粉中非淀粉雜質(zhì)的含量少；(2)糊液的粘度及其熱穩(wěn)定性要高；(3)糊液流動(dòng)性高,并具有一定的滲透性；(4)糊液的粘結(jié)能力好；(5)與其他化學(xué)助劑相容性高。

適用于紙張表面施膠的淀粉有氧化淀粉、酶轉(zhuǎn)化淀粉、磷酸酯淀粉、醋酸酯淀粉、羥烷基淀粉、陽離子淀粉等。酶轉(zhuǎn)化淀粉用于表面施膠的優(yōu)點(diǎn)是膠液粘度低，流動(dòng)性好，透明度較高，其不但可以吸附在紙面上，還可以向紙內(nèi)滲透，提高纖維結(jié)合力，改善成紙的表面強(qiáng)度、外觀和印刷性能。酶轉(zhuǎn)化淀粉與各種類型的表面施膠劑的配伍性也很好。酶轉(zhuǎn)化淀粉的制備簡單，轉(zhuǎn)化均勻，后期施膠波動(dòng)小，省時(shí)、省費(fèi)用，無污染。其缺點(diǎn)是，對水質(zhì)的要求較高，酶的保存也比較復(fù)雜。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

為探討酶轉(zhuǎn)化淀粉的粘度、成膜性能以及對紙張挺度、表面強(qiáng)度等方面的影響，針對酶轉(zhuǎn)化淀粉與商品表面施膠淀粉進(jìn)行了相關(guān)的對比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)采用單面施膠，酶轉(zhuǎn)化淀粉取自車間貯存槽，商品表面施膠淀粉在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行糊化，實(shí)驗(yàn)所使用計(jì)量棒螺紋距為0.02cm。

2.1 施膠量與固含量的關(guān)系(見表1、圖1）

表1 兩種淀粉在不同固含量和施膠量下的拉毛速度

圖1 施膠量與固含量關(guān)系

從以上數(shù)據(jù)來看，兩種淀粉的施膠量隨著淀粉糊液的固含量上升而上升；固含量相同時(shí)施膠量十分接近，當(dāng)?shù)矸酆旱墓毯窟_(dá)到10%，施膠量（單面）達(dá)到 2.00 g/m2。

2.2 施膠量與表面強(qiáng)度的關(guān)系(見圖2、圖3）

圖2 施膠量與表面強(qiáng)度的關(guān)系（酶轉(zhuǎn)化淀粉）

圖3 施膠量與表面強(qiáng)度關(guān)系（表面施膠淀粉）

從以上數(shù)據(jù)來看，兩種淀粉施膠的紙張表面強(qiáng)度在施膠量相同時(shí)較為接近，并均隨著施膠量的上升而上升。當(dāng)施膠量（單面）達(dá)到2.00 g/m2，表面強(qiáng)度超過1.0 m/s。

2.3 施膠量（單面）與挺度的關(guān)系（見表2）

表2 兩種淀粉的施膠量與挺度的關(guān)系

圖4 施膠量與挺度對應(yīng)圖

從以上數(shù)據(jù)來看，兩種淀粉施膠的紙張挺度在施膠量（單面）1.0-2.5 g/m2范圍內(nèi)施膠量相同時(shí)較為接近，并均隨著施膠量的上升而上升。當(dāng)施膠量（單面）超過2.5 g/m2，商品表面施膠淀粉施膠的紙張挺度繼續(xù)隨著施膠量的上升而上升，而酶轉(zhuǎn)化淀粉增加幅度較小。

2.4 兩種淀粉在不同固含量的粘度與成膜性（見表3）

表3 兩種淀粉固含量與粘度和成膜性的關(guān)系

從以上結(jié)果來看，在相同固含量情況下，酶轉(zhuǎn)化淀粉在粘度方面要低。使用商品表面施膠淀粉時(shí)，當(dāng)固含量達(dá)到10%時(shí)，粘度可達(dá)45cp，由于成膜不好，易引起施膠壓榨計(jì)量棒跳動(dòng)，從而造成其自動(dòng)脫開；現(xiàn)場處理往往采用降低膠料固含量的方法，這給提高施膠量，提高紙張挺度及表面強(qiáng)度會帶來較大負(fù)面影響，也不利于提高灰份。而使用酶轉(zhuǎn)化淀粉，當(dāng)固含量達(dá)15%時(shí)，其粘度與8%固含量的商品表面施膠淀粉類似，也就是說，使用酶轉(zhuǎn)化淀粉，膠料固含量可做到15%或更高。而根據(jù)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)固含量達(dá)15%后，如采用0.02cm螺紋棒，單面表面施膠量可達(dá)2.5g/m2。

3 結(jié)論

3.1 酶轉(zhuǎn)化淀粉利用α-淀粉酶對原淀粉進(jìn)行改性，有效地降低淀粉的粘度，使淀粉容易糊化，糊化液透明度高、流動(dòng)性好、成膜性強(qiáng)，大幅提高施膠效果，能夠有效增強(qiáng)紙張的物理強(qiáng)度以及抗掉毛掉粉能力，提高紙張的平滑度和印刷性能；適用于高白雙膠紙和靜電復(fù)印紙等文化紙的表面施膠使用。

3.2 在相同的固含量條件下，商品表面施膠淀粉和酶轉(zhuǎn)化淀粉的施膠量相當(dāng)，使用兩種淀粉施膠的高白雙膠紙和靜電復(fù)印紙表面強(qiáng)度、挺度等質(zhì)量指標(biāo)較為接近。當(dāng)施膠量提高到4-5 g/m2（單面2.0-2.5 g/m2），表面強(qiáng)度、挺度等質(zhì)量指標(biāo)明顯上升。

3.3 酶轉(zhuǎn)化淀粉成本比商品表面施膠淀粉成本約低1000元/t淀粉。酶轉(zhuǎn)化淀粉成本低于綜合漿價(jià)，施膠量越高，成本下降越多；特別是施膠量提高后，由于表面強(qiáng)度、挺度等質(zhì)量指標(biāo)上升，可進(jìn)一步增加填料用量，提高灰份，提高成紙表面整飾性能，改善紙面平整性和細(xì)膩程度。

2011-11-21