复配改性淀粉糊料系列产品在造纸中的应用

1  前言

    河北信佳生物淀粉科技有限公司(原邯郸市信佳淀粉化工有限公司)是专业致力于研发、生产纺织用复配改性淀粉糊(浆)料及助剂的企业。是中国造纸化学中协会理事单位，中国棉纺织行业协会浆料应用部的基本成员单位，也是中国轻工产品质量信誉双保障示范单位。多年来我公司始终遵循“以人为本，诚信求是”的宗旨，坚持科学发展观，利用自己首创的技术“淀粉糊液复合改性技术”成功地研制出LSE系列造纸专用复配改性淀粉糊料和LSG系列纺织浆纱专用复配改性淀粉浆料产品。95年投放市场以来受到广大用户的欢迎，我公司严格按照IS09001质量管理体系组织生产，保证产品性能质量稳定。同时积极创新，一切以客户的需要为研制出发点，不断推出适合造纸厂各类产品及不同工艺需要的高科技不同用途的淀粉糊料新配方添加剂，来协助客户解决生产中的技术难题。

2改性淀粉在造纸中的应用

2．1  改性淀粉在造纸工艺的地位

自上世纪八十年代中期我国造纸工业开始大量采用改性淀粉以来，短短三十多年的发展，造纸用淀粉每年已达到100多万吨，改性淀粉在造纸过程中起到的功能性作用显而易见。例如，助留助滤、粘结增强、表面成膜等等，在提高纸的质量、降低纸的成本、提高纸机效率和产量等方面起了很大作用。尽管在此同时也有大量的合成高聚物例如PMA、PVA、苯丙乳胶、丙丙乳胶等高聚化合物被采用也起到了很好的作用，但是淀粉的的廉价、经济和可再生性，使它在造纸工业中的地位是其它化学品无法取代的。因此，淀粉在造纸工业中的应用具有重要的地位。

2．2改性淀粉的应用技术

    目前中国造纸用淀粉和淀粉的应用技术与世界先进国家相比，在纸产量与淀粉使用量的比例，改性淀粉的性能质量，尤其是造纸应用淀粉的工艺技术等方面还有较大的差距，所以如何降低造纸用淀粉的成本，提高应用比例，提高纸用改性淀粉的性能和质量，提高造纸过程应用淀粉的工艺技术水平，已成为淀粉生产厂家、造纸企业和造纸化学品企业共同关心的课题，也是我们大家要面对并必须解决好的问题。要解决好上述的技术课题，就要有创新的技术和产品。

    本文向大家简单介绍我们河北信佳生物淀粉科技有限公司专家经过多年努力研究首创的淀粉应用新技术---“淀粉糊液复合改性技术”和利用这一系统技术研发的系列复配改性淀粉糊料产品在造纸工艺中成功应用的实例以及近年在产品性能方面取得的技术突破进展情况。

3  “淀粉糊液复合改性技术"和复配改性淀粉糊料

3．1根据造纸(或浆纱)工艺，对所用改性淀粉糊液的具体要求，将原淀粉、化学反应物、功能性辅料和特殊的催化剂等物料，按照正常的熬胶(煮浆)工艺过程，加入熬胶釜中加水搅拌均匀，平稳加热到95℃以上温度，与熬胶同步使淀粉乳在糊化状态下(糊液)进行化学反应30分钟，即可一步同时完成熬胶工艺和淀粉糊液的化学改性过程，实践已证明，这是一种既经济又能严格控制淀粉糊液改性程度、确保改性淀粉糊液性能、质量稳定的改性淀粉应用新技术，适合大量使用淀粉的造纸、纺织企业。重要的是该技术在对淀粉进行化学改性的同时，还可直接对淀粉糊液的各种流变性能例如，淀粉糊(胶)液的粘度、流平性、渗透性、成膜性、亲水性、白度、起泡性及糊液的干膜的某些物理化学性能进行改性、控制和调节，使糊液能更加符合浆纱、造纸工艺的要求^[2]。

    针对不同用户对所使用的改性淀粉糊液的不同要求，这样就形成了不同的淀粉糊液配方，这些不同糊液的用料组合，即是“复配改性淀粉糊料”。这一系统的复配改性淀粉糊液配方用料、熬制和应用即为“淀粉糊液复合改性技术”。

3．2河北信佳生物淀粉科技有限公司应用上述自主研发的“淀粉糊液复合改性技术”首先开发出LSG系列纺织浆纱专用的复配改性淀粉浆料，这一系列产品已于2000年由中棉行业协会“浆料应用部”与我公司合作在全国推广，接着又研发出LSE系列造纸专用复配改性淀粉糊料，这一系列产品于2001年经中国制浆造纸研究院检测和多家造纸企业长时间大量使用后一致认为，该产品是一种新型的造纸用淀粉糊料^[3]。目前在全国已有一百余家造纸、纺织、造纸化学品、淀粉浆料厂企业直接应用，均取得了很好的经济技术效益。

    通过近年来的探索实践和研究，我们的“淀粉糊液复合改性技术”及复配改性淀粉糊料产品性能又取得了一些技术上的新突破：

    (1)突破了一般氧化改性淀粉特低粘度产品不好生产、收率低、成本高的难题。我公司的LSE-28造纸表面施胶淀粉糊料的施胶浓度能达到l6．5％的浓度而不粘缸。

    (2)突破了高浓度制糊过程复配改性淀粉糊液“峰值粘度”高不易操作的难题，降低了糊化过程的峰值粘度。我们的造纸表面施胶淀粉熬胶浓度能达到30％以上。

    (3)解决了其他单位复配改性氧化淀粉产品糊液颜色深黄、糊液分层不稳定的难题。我们的复配改性淀粉糊液是乳白色的。

    (4)解决了一般阴离子氧化淀粉表面施胶剂与阴离子细小纤维的亲和力差、增强不理想的难题。我们的复配改性淀粉表面施胶剂糊液湿粘着力大，增强效果明显(见应用实例)。

    (5)解决了一般改性淀粉低粘度糊液使用过程起泡沫影响使用效果的难题。我们的复配改性淀粉糊液不起泡。

4 LSE系列造纸复配改性淀粉糊料应用的部分实例

4．1 LSE-1季胺型阳离子淀粉糊料和LSE-1M型母料的应用实例

4．1．1  河北某纸业有限公司，在1760长网纸机、1575圆网双缸纸机上生产新闻纸。原料为国产旧报纸、书刊脱墨浆。LSE-1添加量0．5～2％，添加部位配料池，使用效果：成纸白度、不透明度提高，两面平滑差降低，网部白水浓度降低。

4．1．2湖北某纸业集团，在1760长网多缸纸机上生产140g／m²口杯原纸。浆料配比：苇浆90％，木浆l0％，用LSE-1M：玉米淀粉=1：4的混合糊液作浆内添加≯糊液浓度0．5％，添加量1％，添加部位调浆池。使用效果：纸板挺度和环压强度提高，白水浓度降低，吨纸浆耗降低。

4．1．3河南某纸业有限公司，在1760圆网多缸纸机上生产150g／m²挂面箱板纸，按LSE-1M：玉米淀粉=1：4比例加入后，挂面箱板纸的耐折度由原来的4次提高到9次，耐折度明显提高、助留效果良好。

4．2 LSE-2、LSE-2A(B)型表面施胶淀粉糊料及母料的应用实例

    LSE-2A(B)型表面施胶淀粉糊料是去年我公司根据客户要求研制的，能大幅度提高施胶浓度和挂胶量的新型表面施胶淀粉糊料，其糊液的特点是施胶浓度可达l5％以上、低粘度、不粘缸、糊液乳白色、无泡沫。

4．2．1河北某纸业有限公司，在1760长网多缸纸机上生产60g／m²双胶纸，2006年5月开始使用我公司LSE-2AM型产品，按LSE-2AM：玉米淀粉=1：4比例进行表面施胶后，该纸的裂断长、平滑度、表面吸水率均比原来使用的淀粉有不同程度的提高，如裂断长提高19．4％，客户的评价是糊化时间短，糊液流动性好，不仅每吨施胶淀粉可为企业节约200～300元成本，也提高了产品的质量性能档次。

4．2．2河北某纸业有限公司，在1880长网多缸纸机上生产53g／m²双胶纸，2006年9月开始使用我公司LSE-2BM产品，按LSE-2BM：玉米淀粉=1：4比例进行表面施胶，与其以前使用的表面施胶改性淀粉相比，裂断长由3．5km提高到4．0km，较以前提高了10．4％，平滑度和平滑差均有提高，节约了施胶成本，提高了产品质量。

4．2．3  山东某纸业集团有限公司，在1880长网八缸和1760长网六缸纸机上生产55—60g／m²书写纸，用LSE-2M：玉米淀粉=1：4混合糊液作表面施胶，自二00二年十二开始使用，与原来使用的南方产木薯改陛淀粉施胶剂对比，在成纸不掉毛掉粉保证质量的情况下，滑石粉加入量增加了5个百分点(16．67％)，成纸灰分提高了3．6个百分点(21．43％)，吨纸成本降低69．1元。该公司对LSE-2M的评价是：LSE-2M与玉米淀粉相配伍是一种理想的新型造纸表面施胶剂，性能优良，质量稳定，使用方便，就地取材，经济效益显著。

4．2．4山东某纸业有限公司，在1760和1880长网多缸纸机上生产60—80g／m²双胶纸，用LSE-2M：玉米淀粉=1：4的混合糊液作表面施胶，自2002年4月开始使用，与原来使用的改性淀粉施胶剂对比，定量、白度、平滑度、施胶效果均有不同程度的提高，两面平滑差减小，增加了成纸的抗张强度；施胶剂成本(按当时该厂使用的改性淀粉价计算)每吨节约400元，每年可为企业提高经济效益43万余元。

4．2．5山东某纸业有限公司，在1760mm短长网多缸纸机上生产50g／m²轻型纸，使用原料全阔木浆，2006年9月开始使用我公司产品LSE-28后，表面强度用蜡棒法测正面≥l4级，反面≥13级，表面吸收重量从18．1g／m²提高到21g／m²，优于该厂原用改性淀粉的指标。

4．3 LSE-3型造纸喷淋淀粉糊料产品的应用实例

河南某纸业有限公司，在1600和2400纸机上生产品种180g／m²挂面箱板纸和140g／m²～180g／m²瓦楞原纸，2006年2月开始使用我公司LSE-3型产品后，与原来使用的喷淋淀粉相比各项指标均有不同程度的提高：耐折度由原来的7次提高到9．75次，提高了39．29％，环压强度由原来的7．16提高到8．91，提高了24．44％，裂断长由原来3．99km提高到4．8km，提高了20．3％，提高了瓦楞原纸的质量、性能档次，经济效益大大提高。

4．4 LSE-4型淀粉降粘剂产品的应用实例

4．4．1河北某纸业有限公司，在3200双网多缸纸机上生产150g／m²瓦楞原纸，2007年1月开始使用我公司LSE-4型产品，该产品的添加量为淀粉4％，与原来的使用的改性淀粉产品相比，环压强度由以前的4．5N·m／g提高到9N·m／g，比以前提高了1倍，而且其抗水性不渗透不扩散超过1分钟，环压强度和抗水性均达到A级，为企业每吨纸提高400元左右的收益。

4．4．2河北某造纸厂，在2850圆网多缸纸机上生产150g／m²瓦楞原纸，使用我公司LSE-4型产品，LSE-4的添加量为淀粉的4％，环压强度由8N·m／g提高到10．4N·m／g，比以前提高了30％。

4．4．3辽宁某纸业公司，在1760长网多缸纸机上生产52g／m²凸版印刷纸，原料为碱法草浆，于2007年7月开始使用我公司LSE-4淀粉降粘剂后，其纸的裂断长从3．24km提高到3．53km，平滑差从30％降到20％，纸的成本每吨降低300元左右。

5小结

5．1  经过众多纸厂大量长时间使用结果的数据说明：使用复配改性淀粉糊料熬制改性淀粉糊液，将淀粉的改(变)性反应直接移位至造纸厂，(纸厂不用添加淀粉改性的设备)与制糊工艺同步进行，复配改性淀粉糊液的性能完全能满足造纸工艺的要求，这样就能明显降低造纸用改性淀粉的成本。一个年用一千吨复配改性淀粉的纸厂每年即可节约几十万元的成本。

5．2利用纸厂淀粉糊化设备使用复配改性淀粉糊料制糊时，可以用不同的配方对糊液进行复合改性，以便更好地适应造纸不同工艺的要求。例如，对糊(胶)液的粘度、流平性、渗透性、成膜性、亲水性、白度、起泡性等物化指标，进行改变调整，能明显地提高造纸使用淀粉的效果，又节省了纸厂对单一变性淀粉糊液进行改性调整的工艺成本。操作简便，不增加设备，不用改变原来造纸用改性淀粉糊液糊化工艺。LSE系列产品在制糊时只要求确保糊料在熬胶过程中温度达95％以上，反应30分钟即可(基本不改变原来造纸用改性淀粉糊液糊化工艺)。

5．3我公司“淀粉糊液复合改性技术”和其系列产品除已被广大的纺织企业、造纸企业直接采用推广外，近年更为生产造纸化学品企业、生产原淀粉和改性淀粉企业引进，他们几乎不用增加固定资产投资，采用我公司供应的技术半成品，经过简单的复配加工，即可生产出符合造纸、纺织企业需求的各种复配改性“淀粉糊(浆)料”供应纸厂、纺织厂。企业利用原有的市场渠道，扩大自身经营业绩，取得巨大的经济效益。我公司愿向造纸化学品企业、淀粉厂和大型造纸厂提供这一创新技术服务，贡献自己微薄之力。