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cppi.cn。Abstract摘要太阳纸业天章#19机(抄宽m、设计车速m/min)使用表面施胶酶后,生淀粉由氧化阳离子木薯淀粉转化为木薯和玉米原淀粉,减少了生淀粉氧化阳离子化的过程,实现了节能减排并降低表面施胶胶料成本。在保证施胶质量的基础上,81g/m2涂布原纸表面施胶胶料成本降低了86.4元/t纸,下降幅度达42.1%。
表面施胶生淀粉的种类
造纸工业表面施胶原淀粉一般可以使用马铃薯、木薯、玉米和小麦等类型的原淀粉,但从性能、价格和来源等方面综合考虑,比较常用的是玉米和木薯原淀粉。
(1)传统方式使用的表面施胶生淀粉类型
小型纸机使用的表面施胶生淀粉类型一般有氧化木薯淀粉和氧化玉米淀粉。
因为氧化淀粉负电性较强,对湿部浆料的电荷和留着率产生较大的负面影响,所以大型纸机一般使用氧化阳离子淀粉,减少损纸回用时对湿部系统产生的负面影响。
(2)使用表面施胶酶时的表面施胶生淀粉类型
使用表面施胶酶后,表面施胶生淀粉类型一般有木薯原淀粉和玉米原淀粉。但因使用的是原淀粉,未经氧化处理,故对原淀粉的要求较高,比如白度、斑点、pH值、脂肪和蛋白质含量等均需要达到一定的指标,否则将影响表面施胶酶的用量和表面施胶熟料的质量。
表面施胶酶的种类
(1)表面施胶酶的类型
天章#19机使用的表面施胶酶——AquazymL属于Novozymes?α-淀粉酶。用于处理表面施胶原淀粉的比较常见的Novozymes?α-淀粉酶有Fungamyl、Aquazym、BAN、Termamyl等四种产品。其中Fungamyl适合于处理反应温度和pH值均要求较低的原淀粉;Aquazym和BAN适合于处理反应温度和pH值均要求适中的原淀粉;Termamyl适合于处理反应温度和pH值均要求稍高的原淀粉。
(2)AquazymL性能
AquazymL为Aquazym系列中性能较优的一种产品。处理原淀粉过程中它的用量较AquazymL少。一般情况下,它要求活化温度不超过75℃,pH值在6.0~7.0,用量~g/t绝干淀粉,制备方式可以是间歇式或低温连续式。
表面施胶酶的应用(1)制备流程
表面施胶酶连续处理表面施胶原淀粉制备表面施胶胶料的流程较简单,具体情况见图1。
图1表面施胶酶制备表面施胶胶料流程
(2)作用原理
表面施胶原淀粉的分子是由1,4与1,6葡萄糖苷键连接而成的葡萄糖聚合物,主要存在支链和直链两种结构。表面施胶酶-AquazymL专一作用于淀粉分子链的1,4-苷键,使淀粉分子链中的直链断裂,降低表面胶的黏度,使最终胶料施胶时黏度较低、流动性好,透明度也较高。
(3)表面施胶酶的应用
更改前后在相同浓度和温度下表面施胶胶料的黏度基本保持不变。
①表面施胶酶连续处理原淀粉制备表面施胶胶料的过程
将表面施胶原淀粉稀释到20%~30%中某一浓度(根据表面施胶胶料用量确定)储存在储存罐中,然后连续转移到表面施胶酶反应罐中,并通过蒸汽连锁将其加热到65~75℃中设定的某一温度(根据淀粉类型确定),对表面施胶酶进行活化(在连续转移淀粉液过程中按每吨绝干原淀粉连锁加入~g表面施胶酶,根据最终要求的黏度确定加入表面施胶酶的用量),再通过一台专门的淀粉连续蒸煮器加热到~℃中设定的某一温度(根据淀粉类型确定),对表面施胶酶连续灭活和对淀粉液进行连续蒸煮,然后用温水稀释到需要的胶料浓度储存备用。
②表面施胶酶的用量
在pH值和浓度一致时,不同原淀粉和不同反应时间表面施胶酶的用量不一致,一般在-g/t绝干淀粉。使用玉米原淀粉时表面施胶酶的用量较使用木薯原淀粉时稍高;原淀粉流量高时表面施胶酶的用量较原淀粉流量低时高。这主要因玉米原淀粉中直链淀粉含量较高和淀粉流量高时淀粉与酶反应时间短所致。
③使用表面施胶酶后原纸强度指标的变化(见图2)
图2不同类型表面施胶胶料对涂布原纸和涂布纸表面强度(中黏油墨测试)的影响
注:81g/m2涂布原纸涂布后为g/m2涂布纸。a为木薯氧化阳离子淀粉;b为表面施胶酶连续处理木薯表面施胶原淀粉;c为表面施胶酶连续处理玉米表面施胶原淀粉。
从图2可以看出,81g/m2涂布原纸经过表面施胶后及对应g/m2涂布纸的印刷表面强度:木薯氧化阳离子淀粉>表面施胶酶连续处理木薯原淀粉>表面施胶酶连续处理玉米原淀粉。
同时,81g/m2涂布原纸经过上述各种类型的淀粉施胶后均能满足涂布后对应的g/m2涂布纸印刷表面强度(中黏油墨测试)的要求,即无论是原纸还是对应的涂布纸印刷表面强度(中黏油墨测试)都能满足要求,且都高于国家标准规定中的中黏油墨条件下的优等品(1.4m/s)的要求(国家标准仅对涂布纸、纸板和涂布美术印刷纸的印刷表面强度作了要求,未对涂布原纸作要求,故图2中列出了对应涂布纸的表面强度来说明表面施胶酶连续处理原淀粉制备表面施胶胶料的可行性)。故表面施胶酶连续处理木薯和玉米原淀粉虽然导致原纸和对应涂布纸印刷表面强度对应木薯氧化阳离子淀粉的有所降低,但均能满足涂布纸印刷表面强度的要求。
使用优点
酶转化淀粉使用的淀粉酶无毒、无污染,转化过程操作简单、省时间、费用低,经济上合理。
(1)节能减排
表面施胶生淀粉使用木薯和玉米原淀粉代替木薯氧化阳离子淀粉,减少了原淀粉的氧化和阳离子化两个过程,不但减少了NaClO等化学品的用量,而且降低了制备过程中电、汽、水等的消耗和减少了相应污染物的排放,实现了节能减排。
(2)施胶成本降低
历经6年时间应用,81g/m2涂布原纸表面施胶胶料成本由元/t纸降低到.6元/t纸,下降幅度达42.1%。
欲阅读全文,请浏览“危志斌,张瑞杰.表面施胶酶在大型纸机上的应用[J].中华纸业,,31(24):67-69.”,或请您在后台留下信息(单位、姓名、邮箱、电话等),或将以上信息发邮件至cbb
cppi.cn,-。编校制作:郝永涛
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