Способ получения катионного крахмального связующего для проклейки бумаги Российский патент 2023 года по МПК C08L3/04 D21H17/29 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и может быть использовано при изготовлении бумаги, картона и других нетканых бумагоподобных материалов с внутримассной проклейкой крахмальным связующим.

Описываемый способ является развитием технологии получения крахмальных связующих и базируется на ранее разработанном способе получения связующего для поверхностной проклейки бумаги RU 2627373.

Задачей настоящего изобретения является создание простого способа получения катионного крахмального связующего для внутримассной проклейки путем единовременного окисления и катионизации природного крахмала в непрерывном или периодическом режиме, обеспечивающего высокую производительность процесса и возможность оперативного регулирования концентрации, вязкости и катионного заряда целевого продукта.

Поставленная задача решается путем единовременной обработки природного крахмала раствором надсернокислого аммония или натрия, а также раствором катионного полиэлектролита на основе сополимеров акриламида и катионного сомономера на основе акриловой кислоты или акриламида (например, диметиламино-пропилакриламида) при повышенной температуре с получением связующего с заданными концентрацией, вязкостью и катионным зарядом.

Процесс обработки осуществляют в варочном реакторе путем одновременной подачи крахмала естественной влажности, раствора соли надсерной кислоты с расходом 0,2-2,5% от массы абсолютно сухого крахмала, раствора катионного полиэлектролита с расходом 1,5-5,0% от массы абсолютно сухого крахмала и, при необходимости, воды, последующей непрерывной или периодической варки при концентрации крахмальной суспензии в пределах 4-16% и температуре 95-130°С в течение 20-40 с для непрерывной варки и 20-50 мин - для периодической, с дальнейшим разбавлением водой до необходимой концентрации.

В объеме заявленной совокупности признаков достигается технический результат, заключающийся в получении и возможности легкого и оперативного регулирования свойств целевого продукта с обеспечением его заданных характеристик за счет возможности быстрого изменения управляемых факторов процесса: расхода сухого крахмала, расхода окислителя, расхода катионизирующего агента, расхода воды, температуры варки, продолжительности варки.

Ниже приведены примеры осуществления изобретения, проведенные методом непрерывной и периодической варки.

Пример 1

Природный крахмал с влажностью 12% обрабатывают при температуре 130°С на автоматической варочной установке непрерывного действия раствором аммония надсернокислого концентрацией 20% с расходом 0,28% от массы абсолютно сухого крахмала, а также раствором катионного полиэлектролита с торговым названием Praestafix 1250 в товарном виде с расходом 4,4% от массы абсолютно сухого крахмала, с добавлением воды из расчета варки суспензии концентрацией 15,0%. Продолжительность варки составляет 30 с и обусловлена конструкцией теплообменника варочной установки. На выходе из установки крахмальное связующее разбавляется водой до концентрации 2% и имеет параметры: вязкость по В3-2 - 52-55 с, катионный заряд пробы, разбавленной дистиллированной водой в соотношении 1:10 - 85-90 мг-экв/л.

Пример 2

Природный крахмал с влажностью 12% обрабатывают на варочной установке периодического действия раствором аммония надсернокислого концентрацией 20% с расходом 0,2% от массы абсолютно сухого крахмала, а также раствором катионного полиэлектролита с торговым названием Praestol 644 BC концентрацией 0,15% с расходом 2% от массы абсолютно сухого крахмала, с добавлением воды из расчета варки суспензии концентрацией 4% при температуре 93°С. Продолжительность варки составляет 30 мин. На выходе из установки крахмальное связующее разбавляется водой до концентрации 2,5% и имеет параметры: вязкость по В3-2 - 60-63 с, катионный заряд пробы, разбавленной дистиллированной водой в соотношении 1:10 - 92-97 мг-экв/л.

Изобретение относится к области производства бумаги, картона и бумагоподобных материалов, а именно к способу получения катионного крахмального связующего для внутримассной проклейки бумаги. Способ получения катионного связующего по изобретению осуществляют в варочном реакторе путем одновременной обработки крахмала естественной влажности, раствора соли надсерной кислоты с расходом 0,2-2,5% от массы абсолютно сухого крахмала, раствора катионного полиэлектролита с расходом 1,5-5,0% от массы абсолютно сухого крахмала и, при необходимости, воды, последующей непрерывной или периодической варки при концентрации крахмальной суспензии в пределах 4-16% и температуре 95-130°С в течение 20-40 с для непрерывной варки и 20-50 мин - для периодической, с дальнейшим разбавлением водой до необходимой концентрации. Технический результат заключается в возможности получения, а также легкого и оперативного регулирования свойств целевого продукта с обеспечением его заданных характеристик за счет возможности быстрого изменения управляемых факторов процесса: расхода сухого крахмала, расхода окислителя, расхода воды, температуры варки, продолжительности варки. 2 пр.

Способ получения катионного крахмального связующего для проклейки бумаги путём обработки крахмала водным раствором соли надсерной кислоты и катионного полиэлектролита, отличающийся тем, что обработку осуществляют путем одновременной подачи с перемешиванием крахмала естественной влажности, раствора соли надсерной кислоты в количестве 0,2-2,5% от массы абсолютно сухого крахмала и раствора катионного полиэлектролита с расходом 1,5-5,0% от массы абсолютно сухого крахмала при концентрации крахмальной суспензии в пределах 4-16% и температуре 95-130°С в течение не более 50 мин с последующим разбавлением водой до необходимой концентрации.