專利名稱：用于紙張加工的基于改性的豆類淀粉的組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主題是一種新穎的、基于改性的豆類淀粉的組合物。
本發(fā)明涉及該組合物在造紙工業(yè)中的應(yīng)用，用于加工紙張或平紙板，特別是通過(guò)表面處理，著色表面處理和/或涂布。
本發(fā)明也涉及本發(fā)明的至少一種組合物用于加工紙張或平紙板的方法，特別是通過(guò)表面處理，著色表面處理和/或涂布。
本發(fā)明還涉及用本發(fā)明的至少一種組合物制成的紙張或平紙板。
本發(fā)明最后涉及改性的豆類淀粉在加工紙或平紙板中的應(yīng)用，特別是通過(guò)表面處理，著色表面處理和/或涂布。
背景技術(shù)：
基于本發(fā)明的目的，術(shù)語(yǔ)“豆類”應(yīng)更具體地被理解為豆科家族，其中最具代表性的是扁豆、豌豆、小扁豆、蠶豆、紫花苜蓿、苜蓿和羽扇豆。
基于本發(fā)明的目的，術(shù)語(yǔ)“豆類淀粉”應(yīng)被理解為從豆類、特別是豌豆中提取的淀粉，其淀粉含量超過(guò)95％(干重/干重)，伴有少量的膠狀物質(zhì)和纖維殘留物，例如低于1％(干重/干重)。
較佳地，淀粉含量超過(guò)98％(干重/干重)。
與之同時(shí)，蛋白質(zhì)含量少，其低于1％，較佳地是低于0.5％，更佳地是在0.1％到0.35％之間(干重/干重)。
紙張或平紙板的加工處理包含表面處理，著色表面處理或涂布中的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員都熟知，通常在此僅用天然淀粉是不夠的，其中包括流變學(xué)，能量，經(jīng)濟(jì)或更多技術(shù)原因，其中還涉及配有特殊膠料或伏輥的造紙機(jī)的使用或操作，和/或涉及制得的紙張或平紙板具有的特性。
為了使淀粉更適合在包括表面處理，著色表面處理或涂布的生產(chǎn)中應(yīng)用，必須從水解、化學(xué)和物理處理、機(jī)械，熱機(jī)和熱力學(xué)處理中選出至少一項(xiàng)進(jìn)行操作。
水解處理的直接目的是減少分子量以及在大多數(shù)情況下降低粘性，該處理可以各種方法實(shí)施，比如化學(xué)方法，通常利用一種酸，堿或氧化劑或者利用一種酶反應(yīng)，最常用的是α-淀粉酶。
常用的化學(xué)修飾有多種類型，比如氧化，特別是使用次氯酸鹽，又如酯化，乙?；兔鸦珀?yáng)離子化、羧甲基化或羥丙基化。
物理處理能用熱機(jī)械的方式進(jìn)行，比如擠壓或預(yù)膠凝，也可以用熱力學(xué)的方式進(jìn)行，比如本領(lǐng)域的技術(shù)人員都熟知的“熱蒸汽處理(HMT)”或“退火”。
由于采用了上述處理中的至少一項(xiàng)，淀粉才能達(dá)到規(guī)范中所限定的性能要求，也能實(shí)現(xiàn)本領(lǐng)域的技術(shù)人員在紙張加工操作中所期望的特性。
這些標(biāo)準(zhǔn)可能是嚴(yán)格基于經(jīng)濟(jì)上的考慮。畢竟大家都知道，現(xiàn)在玉米或者小麥淀粉的供應(yīng)并未造成嚴(yán)重的問(wèn)題，同時(shí)，由于提取時(shí)的耗費(fèi)以及提取時(shí)需要遵守的規(guī)程，土豆淀粉的供應(yīng)越來(lái)越難。
混合淀粉，特別是玉米淀粉，不管其含有較少的直鏈淀粉還是支鏈淀粉，有時(shí)都非常容易使用，但是由于其較高的價(jià)格，其需求量不高。
其他的淀粉來(lái)源，比如水稻或木薯，也可以考慮，然而它們難以獲得而且/或質(zhì)量不穩(wěn)定。
除了經(jīng)濟(jì)方面的考慮，更多的考慮來(lái)自技術(shù)方面，隨著技術(shù)的變化，這方面的重要性會(huì)越來(lái)越顯著。
其中，在流變學(xué)上對(duì)于加工組合物的要求越來(lái)越高，特別是由于組合物必須經(jīng)受高強(qiáng)度的剪應(yīng)變力。
相應(yīng)地，普通的土豆淀粉，不論是否經(jīng)過(guò)水解或改性，若其組成組合物，該組合物的內(nèi)粘結(jié)力有時(shí)無(wú)法具有高剪應(yīng)變率。
上述組合物雖然具有良好的成薄膜性，但也有不可接受的缺點(diǎn)，比如沉積時(shí)的不穩(wěn)定性以及在機(jī)器上噴濺。
谷物淀粉針對(duì)這些要求所具有的特性是截然不同的。
事實(shí)上，谷物淀粉材料，特別是玉米或小麥淀粉，對(duì)比塊莖淀粉，通過(guò)提高干提取物的量，其所組成的組合物具有強(qiáng)大的，可能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)粘結(jié)力，借助這樣的力量組合物才得以變稠并且慢慢固化。組合物在這方面的特性，在高強(qiáng)度的剪應(yīng)變力之下可能會(huì)導(dǎo)致不需要或甚至是不可接受的流變學(xué)現(xiàn)象，比如溶脹現(xiàn)象。
另外，在剪應(yīng)變力缺失或不足以及/或者溫度下降的情況下，糊劑的循環(huán)或者重復(fù)使用會(huì)導(dǎo)致大量的粘性回復(fù)，至少，粘性會(huì)發(fā)生重大變化，這意味著從溶膠態(tài)變成凝膠態(tài)的變化(降解)至少部分地將提前發(fā)生。
這樣，玉米或小麥淀粉即使經(jīng)過(guò)處理，也無(wú)法在以上諸方面一直保證滿足本領(lǐng)域的技術(shù)人員的要求。
因此，我們需要尋找其他的淀粉來(lái)源，其必須易于取得，易于處理，特別在使用水解，以及可能的化學(xué)和/或物理反應(yīng)來(lái)降低分子量方面易于處理。
另外，現(xiàn)在明顯迫切需要一種可能的淀粉來(lái)源，為了達(dá)到下文中要求的性質(zhì)，其可隨意地被功能化或改性。
1.適宜的流變學(xué)特性，無(wú)論是制備時(shí)的性質(zhì)，特別是與其他成分的兼容性，還是儲(chǔ)存時(shí)的性質(zhì)，特別是作為時(shí)間和/或溫度的函數(shù)，或者是沉積時(shí)的性質(zhì)，特別是處于高度變化，苛刻的剪應(yīng)力環(huán)境；2.沉積時(shí)除流變學(xué)特性之外的性質(zhì)，比如，保水能力或者成薄膜性；3.紙張的機(jī)械特性，其中主要有抗張強(qiáng)度(或破裂強(qiáng)度)和內(nèi)粘結(jié)力，或者換而言之，硬度和粗糙度(或平整度)；4.當(dāng)混合使用膠料劑時(shí)，所獲得的紙張表面膠料的容量等級(jí)要在書(shū)寫(xiě)方面令人滿意；5.對(duì)于紙張防水或防潮性能的廣泛的要求；6.其他更特別的要求，諸如抗油脂的性能，防止氣體尤其是氧氣透過(guò)的能力；7.紙張的光學(xué)特性，比如白度，不透明度或光澤度；8.紙張的可印刷性，特別是噴墨打印性能。
本申請(qǐng)人已經(jīng)注意到，比起各種由谷物和塊莖組成的淀粉材料，那些含有豆類淀粉，特別是豌豆淀粉的原料，在良好的條件，特別是經(jīng)濟(jì)的條件下，被認(rèn)為是容易獲得的。
本申請(qǐng)人還注意到，在上述原料上能極佳地進(jìn)行通常用在谷物或塊莖淀粉上的改性。
為了降低材料的分子量，可以用酸、堿或酶水解，或者用氧化的處理方法，不同方法的效果等級(jí)不同。
化學(xué)的處理可以很容易地進(jìn)行，例如氧化，酯化、醚化和/或交聯(lián)，特別是針對(duì)普通等級(jí)的處理。
按照正常使用方法的物理改性，特別是上文提到的諸種，也可以被采納。
各種形式的改性可以組合使用，具有累積效果且無(wú)任何缺點(diǎn)。
一些現(xiàn)有文獻(xiàn)可能會(huì)提到在涉及上述一些方面的改性的豌豆淀粉。
例如由Die Strke雜志出版，1989年第四期第135～140頁(yè)的文章“Chemical and Enzymatic Modifications of the Pasting Propertiesof Legume Starches”中提到，一方面，堿或酸處理對(duì)于粘性的效果，另一方面，使用α-淀粉酶或脂酶的酶解對(duì)于粘性的效果。
Die Strke雜志1995年第四期第135～143頁(yè)的另一篇文章“TheReactivity of Native and Autoclaved Starches from Different OriginsTowards Acetylation and Cationization”，分析了高壓處理豌豆淀粉的效果，該處理是單一的改性，不附帶使用乙酸酐或陽(yáng)離子劑的水解處理。事實(shí)上，除此之外不附加任何細(xì)節(jié)的改性或者在生產(chǎn)中、特別是造紙生產(chǎn)中對(duì)特性的改變。
除了處理方面，歐洲專利EP 0 620 121描述了豌豆淀粉在無(wú)碳復(fù)寫(xiě)紙的特殊應(yīng)用。
針對(duì)同樣的特殊應(yīng)用領(lǐng)域，美國(guó)專利US3996 060和US3 996 061選擇分級(jí)的豌豆淀粉。
對(duì)于上述壓力敏感的無(wú)碳復(fù)寫(xiě)紙(NCR)，淀粉以顆粒狀態(tài)被應(yīng)用，其可選擇地被交聯(lián)以確保這種狀態(tài)。但是在任何情況下，改性的淀粉無(wú)需以這種顆粒狀態(tài)被使用。
還有其他文獻(xiàn)涉及分離天然淀粉的技術(shù)，比如Engineering and Food，Advanced Processes-5th International Congress，1989年第三卷，第41～49頁(yè)的文章“Semitechnical Separation of Legume Starches，especially Pea Starch”。
事實(shí)上該文章提到了在著色紙中使用天然淀粉糊的可能性。
目前，本申請(qǐng)人的公司已經(jīng)注意到，在砂紙中使用天然狀態(tài)不加轉(zhuǎn)化的豆類淀粉是不可能的，這樣做至少有非常嚴(yán)重的缺陷。
不使用上述淀粉的理由要比不使用天然谷物或塊莖淀粉的理由更加有說(shuō)服力。
其實(shí)在這種情況下，高含量的直鏈淀粉在敞開(kāi)槽中會(huì)使其與蒸汽的溶解發(fā)生嚴(yán)重的困難，所以不得不使用噴射蒸煮器。
如果沒(méi)有上述處理，制得的糊狀物非常不穩(wěn)定。迅速發(fā)生的降解使任何對(duì)紙張涂布處理的嘗試都充滿疑問(wèn)，不管用表面處理，著色表面處理還是涂布。
另外，申請(qǐng)人確信可以將任何公知的改性技術(shù)成功地用于豌豆淀粉。
令人驚訝和意想不到的是，我們能夠確信，如果對(duì)豆類(例如豌豆)淀粉使用任何常用的水解和/或化學(xué)改性，比如酸、堿或酶水解操作，通過(guò)脂化、醚化或交聯(lián)的氧化修飾，能解決相應(yīng)的天然淀粉無(wú)法解決的蒸煮問(wèn)題和穩(wěn)定性問(wèn)題。
因此上述改性在主要工業(yè)領(lǐng)域都能產(chǎn)生巨大效益。
發(fā)明內(nèi)容
特別地，申請(qǐng)人獲得了一種含有至少一種改性的豆類淀粉的組合物，該組合物可以用于加工紙張或平紙板，特別是通過(guò)表面處理，著色表面處理或涂布的方法。
還要注意的是，該組合物較佳的特征是其含有的改性的豆類淀粉中直鏈淀粉含量在20％～60％之間，最好低于45％。
該組合物更佳的特征是其中的豆類淀粉要經(jīng)過(guò)至少一個(gè)處理操作，其目的是降低分子量，其中會(huì)用到酸、堿和/或酶水解，或者甚至是氧化或熱氧化和/或至少一次化學(xué)修飾的穩(wěn)定處理，特別是通過(guò)氧化、脂化、醚化或交聯(lián)。
該組合物更佳的特征是其中的經(jīng)化學(xué)或酶學(xué)修飾的豆類淀粉，在化學(xué)修飾之前或之后，優(yōu)選之后，要經(jīng)過(guò)一道物理的、熱學(xué)的和/或熱機(jī)的修飾。
該組合物另一較佳的特征是其中的豆類淀粉，優(yōu)選豌豆淀粉，其淀粉含量超過(guò)95％(干重/干重)，較佳地，淀粉含量超過(guò)98％(干重/干重)。
這樣，本發(fā)明的組合物就引入了一種加工紙張或平紙板的新方法，特別是通過(guò)表面處理，著色表面處理和/或涂布，其特征是在其中至少一道工序中使用該組合物。
該方法使用到本發(fā)明所述的組合物，其所制備的紙張或平紙板的特征是用一種加工的方法處理，特別是通過(guò)表面處理，著色表面處理和/或涂布。
為了達(dá)到上述加工的目的，在生產(chǎn)過(guò)程中使用一種改性的豆類淀粉就顯得格外重要，同樣重要的是制得的紙張中也要含有該種淀粉。
為了紙張或平紙板的加工處理，特別是通過(guò)表面處理，著色表面處理和/或涂布，該淀粉中直鏈淀粉含量應(yīng)至少等于30％，最好保持在30％～60％。
本發(fā)明公開(kāi)的方法，特別是化學(xué)方法，尤其是處理過(guò)程，能夠?qū)崿F(xiàn)已有技術(shù)的大多數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)要求。
在制備本發(fā)明所述組合物的過(guò)程中，特別是在分散，溶解過(guò)程(尤其是在一敞開(kāi)槽或連續(xù)蒸煮器即噴射蒸煮器)中使用直接蒸汽，改性的豆類淀粉的表現(xiàn)尤為不同凡響。
在制備加工所用組合物過(guò)程中，特別是通過(guò)表面處理，著色表面處理和/或涂布，申請(qǐng)人特別注意到，上述淀粉完全不會(huì)與組合物的其他各種成分發(fā)生兼容性問(wèn)題。
在使用常用增塑劑，特別是尿素，硝酸鈉，甘油以及山梨醇、氫化葡萄糖漿、聚乙烯或聚丙二醇之類的多羥基化合物時(shí)，尤其不存在上述的兼容性問(wèn)題。
其實(shí)，添加上述成分往往是必要的，其能使本發(fā)明所述的組合物更加穩(wěn)定。其他可能涉及兼容性問(wèn)題的有，例如，為了增強(qiáng)效能和產(chǎn)量所加入的光學(xué)增白劑或染料，或者為了不同的好處而添加的各種合成聚合物。
為了提高抗干燥能力或防水能力而添加不同合成成分的組合，特別是甲醛樹(shù)脂或疏水的合成劑，此時(shí)兼容性尤佳。
另外，一旦本發(fā)明的組合物克服了天然豆類淀粉難以克服的缺陷，就可能獲得合適的流變性能。
特別地，該組合物在運(yùn)輸或重復(fù)使用過(guò)程中具有非同一般的性能，其在儲(chǔ)存中，特別是長(zhǎng)時(shí)間或高溫條件下，不會(huì)凝固或失去粘性。
特別地，關(guān)于上文中的儲(chǔ)存性能，值得注意的是，對(duì)比谷物或塊莖淀粉，特別是那些直鏈淀粉含量高的淀粉，盡管改性的豆類淀粉中直鏈淀粉含量高乃至非常高，即使在高溫下經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)存，其只會(huì)形成非常少的直鏈淀粉/脂肪復(fù)合物。
本發(fā)明的組合物的一個(gè)主要效果就是無(wú)需任何特殊的預(yù)先措施、無(wú)需先加入不溶的物質(zhì)就能直接被回收使用，這個(gè)措施在用于造紙生產(chǎn)時(shí)特別麻煩，然而不幸的是，谷物或塊莖淀粉，即便是改性的，還是常用到這個(gè)措施。
本發(fā)明的組合物還有一種恰當(dāng)?shù)牧髯冃?，特別顯示為一種恰當(dāng)?shù)膬?nèi)粘結(jié)力，既不會(huì)低到可能導(dǎo)致噴濺到機(jī)器上，也不會(huì)高到可能導(dǎo)致粘性回復(fù)。
不考慮所用工藝，上述特性造就了沉積時(shí)，特別是高速高剪應(yīng)變力條件下，該組合物非同一般的性能。
另外，該組合物在沉積時(shí)表現(xiàn)出極佳的除流變性之外的特性，比如保水性或者對(duì)紙張的滲透性。
因此該組合物能滿足對(duì)紙張性能的要求，其中最常見(jiàn)的是抗張強(qiáng)度(或破裂強(qiáng)度)和內(nèi)粘結(jié)力，或者換而言之，硬度和粗糙度(或平整度)。
在大多數(shù)情況下，該組合物還能滿足其他對(duì)紙張性能的要求，比如防水或防潮能力、抗油脂的能力，防止氣體尤其是氧氣透過(guò)的能力。
同樣地，該組合物也很可能滿足對(duì)紙張的光學(xué)特性的要求，比如白度，不透明度或光澤度，或者對(duì)紙張的可印刷性的要求，特別是噴墨打印性能。
另外，當(dāng)考慮到紙表面膠料的容量等級(jí)和其疏水性能，使用改性的豆類淀粉也可能是決定性因素，而同時(shí)混合使用的膠料劑也是先決條件。
用化學(xué)修飾或降低分子量來(lái)處理豆類淀粉足以滿足所有標(biāo)準(zhǔn)。
通常，更佳地，先執(zhí)行降低分子量的操作，再執(zhí)行實(shí)質(zhì)的化學(xué)修飾操作。
為了大大降低材料的分子量，可以用酸、堿或酶水解，或者用氧化的處理方法，可在化學(xué)修飾之前或之后進(jìn)行，較佳地，是在之前進(jìn)行。該處理的主要目的是使淀粉原料大量液化。
術(shù)語(yǔ)“大量液化”意為任何能在高溫時(shí)賦予淀粉原料粘性的處理，該粘性可用水流度(WF)來(lái)衡量，測(cè)得值至少等于20左右，較佳的是至少等于50，最佳的是保持在70至90。
至于對(duì)豆類淀粉的化學(xué)修飾，申請(qǐng)人認(rèn)為造紙工業(yè)中所用的所有酯和醚，比如J.A.Radley的題為“Industrial Uses of Starch and itsDerivatives”，由Applied Science出版社1976出版的第210頁(yè)5.3.3的例子，都能符合本行業(yè)中技術(shù)人員的要求，可以用酯化的方法來(lái)使用酯和醚，比如J.A.Radley的題為“Starch Production Technology”，由Applied Science出版社1976出版的第21章乙酸酐的例子。
如果有特殊的需要，比如需要獲得疏水的能力，則應(yīng)用到諸如八或十二碳烯基琥珀酸酐。
在酯類中，羥丙基化的淀粉經(jīng)常被認(rèn)為是很有用的，然而由于陽(yáng)離子淀粉對(duì)于纖維素纖維的親和力，所以對(duì)其要特別注意。
交聯(lián)后的淀粉，特別是用尿素甲醛或歐洲專利申請(qǐng)EP 1 050 543中的方法交聯(lián)，具有合適的粘性和高糊劑穩(wěn)定性的雙重優(yōu)點(diǎn)。
物理處理，特別是熱力學(xué)或熱機(jī)械處理作為額外的手段以取得更好的穩(wěn)定性，進(jìn)一步達(dá)到更優(yōu)異的流變學(xué)特性和水中的部分或完全的溶解性。
申請(qǐng)人基于生產(chǎn)工作的經(jīng)驗(yàn)，偏好選用直鏈淀粉含量在30％～60％之間的改性的豆類淀粉，特別是考慮到其作為糊劑所具有的高穩(wěn)定性以及不會(huì)降解。
但是也不能排除使用直鏈淀粉含量超過(guò)60％的改性的豆類淀粉，因其在防水或防潮方面有優(yōu)異的作用。
本發(fā)明的組合物在紙張加工應(yīng)用的各個(gè)方面，特別是通過(guò)表面處理，著色表面處理和/或涂布，將會(huì)用以下實(shí)施例詳細(xì)闡明，但是決不僅限于這些實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1取豌豆淀粉樣品，直鏈淀粉含量為36.7％，按照申請(qǐng)人遞交的歐洲專利申請(qǐng)EP 0 902 037所述的方法進(jìn)行液化處理。
得到一種稱為APF的產(chǎn)物，其水流度(WF)等于75。
對(duì)同樣天然豌豆淀粉的另外一份樣品進(jìn)行兩步處理，液化以及酯化，其中酯化處理為乙酰化處理(乙?；礎(chǔ)V＝1.8)，這樣得到的產(chǎn)物稱為APFA，其WF等于88。
同樣地，對(duì)玉米淀粉的一份樣品進(jìn)行兩部處理，液化以及乙?；?AMFA，乙?；礎(chǔ)V＝1.9)處理，產(chǎn)物WF等于78。
對(duì)同樣天然豌豆淀粉的又一份樣品進(jìn)行兩部處理，液化以及酯化，其中酯化處理為陽(yáng)離子處理(氮水平＝0.16％，WF＝80)，這樣得到的產(chǎn)物稱為APFC。
同時(shí)，用同樣的液化以及陽(yáng)離子處理一種玉米淀粉，獲得的產(chǎn)物稱為AMFC(氮水平＝0.16％，WF＝78)。
按照歐洲專利申請(qǐng)EP 1 050 543的內(nèi)容，對(duì)同種天然豌豆淀粉的最后一份樣品進(jìn)行液化以及交聯(lián)處理(APFR，WF＝75)。
以上六種產(chǎn)物用相同的方法分散，即使含有30％干燥固體(30％MS)的淀粉漿連續(xù)通過(guò)上述機(jī)器(噴射蒸煮器)，在145℃保持3分鐘。
上述處理?xiàng)l件可以獲得含有20％干燥固體(20％MS)的糊劑，在每分鐘100轉(zhuǎn)的冷卻條件下測(cè)量其布氏粘度。
要注意的是，當(dāng)水流度相近，即使只經(jīng)過(guò)液化處理，改性的玉米淀粉的布氏粘度也要大大高于豌豆淀粉。
另外，用相同方法處理的豌豆淀粉，在冷卻中出現(xiàn)的變化少得多，這種情況出現(xiàn)在只經(jīng)過(guò)液化處理和交聯(lián)處理的豌豆淀粉。
實(shí)施例2以穩(wěn)定性來(lái)評(píng)估上述方法制備的含20％MS的不同糊劑的樣本，該評(píng)估包括觀察其中不溶物質(zhì)的出現(xiàn)及/或增加的量以及將每個(gè)樣品放在高溫(70或90℃)下24小時(shí)后，測(cè)量其中不溶物質(zhì)的量。
實(shí)驗(yàn)最后，測(cè)得測(cè)量每個(gè)樣品中不溶物質(zhì)的量。
從以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，對(duì)于豌豆淀粉，無(wú)論只是液化還是液化加乙酰化，都能顯示且防止使用中最大的不便，特別是回路中不溶物質(zhì)的富集。這種特性使糊劑能在高溫下保存。
實(shí)施例3本步驟用于稀釋上述方法獲取的不同糊劑的樣本，使其具有適于涂布處理的流變學(xué)特性。
第二步，該稀釋后的樣本被分成兩等份。
其中的一份糊劑等分為六份，分別稱為APF1，APFA1，AMFA1，APFC1，AMFC1和APFR1直接使用。
另一份中加入相當(dāng)于淀粉量20％的商用光學(xué)增白劑，得到的六份新樣品分別稱為APF2，APFA2，AMFA2，APFC2，AMFC2和APRA2。
請(qǐng)?zhí)貏e注意下表所示特性
作為涂布載體的紙張重量是90g/m2。
在實(shí)驗(yàn)室施膠壓榨機(jī)的作用下，兩組樣本都以4g/m2(干燥固體)的方式進(jìn)行沉積。
用所謂的“Cobb施膠”測(cè)量法來(lái)記錄經(jīng)過(guò)各種表面處理的紙張的吸水容量，且按照本行業(yè)技術(shù)人員熟知的各種測(cè)試來(lái)檢測(cè)其表現(xiàn)水平，包括“Scott結(jié)合測(cè)試”(內(nèi)粘結(jié)力)，“Bendtsen孔率測(cè)試”(對(duì)空氣的多孔性)，“Bendtsen平整測(cè)試”或“Kodak硬度測(cè)試”。
對(duì)于相同的液化以及乙酰化處理，使用豌豆淀粉比起使用玉米淀粉能令更隔絕于水(Cobb)和空氣(孔率)。
對(duì)比Cobb施膠，經(jīng)交聯(lián)的產(chǎn)品同樣有優(yōu)勢(shì)。
我們發(fā)現(xiàn)內(nèi)粘結(jié)力大大提高，特別是對(duì)比APFA-AMFA，豌豆淀粉只須經(jīng)過(guò)液化處理，其內(nèi)粘結(jié)力就能提高，光學(xué)增白劑看上去會(huì)妨礙這種提升。
相對(duì)而言，交聯(lián)處理的豌豆淀粉在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)相當(dāng)好。
同樣地，這張表告訴我們，除了糊劑穩(wěn)定性稍遜，基于對(duì)比結(jié)果，對(duì)豌豆淀粉的液化處理可能滿足所有性質(zhì)上的合理要求。
實(shí)施例4對(duì)按照實(shí)施例3涂布的紙張進(jìn)行光學(xué)性質(zhì)相關(guān)的測(cè)試，比如，特別是不透明性和光澤度。
記錄了以下數(shù)值
就不透明性而言，不論是否加入光學(xué)增白劑，豌豆淀粉不管經(jīng)過(guò)何種改性，其表現(xiàn)都要優(yōu)于玉米淀粉。
至于光澤度測(cè)試，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)顯著的區(qū)別。
實(shí)施例5對(duì)按照實(shí)施例3涂布的紙張?jiān)龠M(jìn)行可印刷性的測(cè)試。
為此，首先按照一種所謂“porometric黑”方法，其他條件相同，在墨水與紙張接觸120秒后測(cè)量墨點(diǎn)的光密度。
按照另外一種方法，用惠普(Hewlett-Packard)HP桌面打印機(jī)(Deskjet)560C打印測(cè)試頁(yè)，然后主要按照記號(hào)的清楚程度和其并列的質(zhì)量，字母的清楚程度或色彩的溢出情況。
第三種方法是IGT測(cè)試，墨水3808，7m.s-1。
得到的結(jié)果如下
陽(yáng)離子化的液化淀粉有極佳的光密度，不論是玉米淀粉或是豌豆淀粉，但后者在加入光學(xué)增白劑的情況下表現(xiàn)卓越。
就光密度而言，直接比較經(jīng)歷液化和乙酰化的豌豆淀粉和玉米淀粉，前者似乎更佳，特別由于后者的反面和正面差異巨大。
噴墨打印機(jī)打印性能完全相同。
權(quán)利要求
1.一種用于加工紙張或平紙板的組合物，特別是通過(guò)表面處理，著色表面處理和/或涂布，其特征是，含有至少一種改性的豆類淀粉，該淀粉淀粉含量超過(guò)90％(干重/干重)，膠狀物質(zhì)和纖維殘留物低于1％(干重/干重)，蛋白質(zhì)含量低于1％，較佳地是低于0.5％，更佳地是在0.1％～0.35％之間(干重/干重)。
2.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征是，豆類淀粉中直鏈淀粉含量在20％～60％之間，最好低于45％。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的組合物，其特征是，該豆類淀粉至少經(jīng)過(guò)一種處理操作，其目的是降低分子量，操作可以為酸、堿和/或酶水解，或者甚至是氧化或熱氧化和/或至少一次化學(xué)修飾的穩(wěn)定處理，特別是通過(guò)氧化、脂化、醚化或交聯(lián)。
4.按照權(quán)利要求3所述的組合物，其特征是，該豆類淀粉還要經(jīng)過(guò)一道物理的、熱學(xué)的和/或熱機(jī)的修飾處理。
5.按照權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的組合物，其特征是，該豆類淀粉優(yōu)選淀粉含量超過(guò)95％豌豆淀粉，較佳地，淀粉含量超過(guò)98％(干重/干重)。
6.一種加工紙張或平紙板的方法，特別是通過(guò)表面處理，著色表面處理和/或涂布，其特征是，其中至少一道工序中使用按照權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的組合物。
7.一種紙張或平紙板，其特征是，使用權(quán)利要求6所述的加工方法制成。
8.改性的豆類淀粉在加工紙張或平紙版中的應(yīng)用，特別是通過(guò)表面處理，著色表面處理和/或涂布，所述的豆類淀粉中直鏈淀粉含量在20％～60％之間，最好低于45％。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于在造紙工業(yè)中加工紙張或平紙板的組合物，特別是通過(guò)表面處理，著色表面處理和/或涂布，該組合物含有至少一種改性的豆類淀粉。本發(fā)明也涉及使用至少一種本發(fā)明組合物用于加工紙張或平紙板的方法，特別是通過(guò)表面處理，著色表面處理和/或涂布。本發(fā)明涉及使用至少一種本發(fā)明組合物制得的紙張或平紙板。本發(fā)明還涉及改性的豆類淀粉在加工紙張或平紙版中的應(yīng)用，特別是通過(guò)表面處理，著色表面處理和/或涂布，所述的豆類淀粉中直鏈淀粉含量在20％～60％之間，最好低于45％。
文檔編號(hào)D21H17/28GK1795305SQ200480014493
公開(kāi)日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2004年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月6日
發(fā)明者皮埃爾·菲利普·克拉博 申請(qǐng)人:羅蓋特公司