目前，輕型紙表面施膠最常用的施膠劑是氧化淀粉。傳統(tǒng)的氧化淀粉改性方法存在成本高、氧化程度難以控制、對(duì)環(huán)境有污染等缺點(diǎn)，而用酶轉(zhuǎn)化淀粉工藝可以克服傳統(tǒng)的氧化淀粉工藝所存在的不足。酶轉(zhuǎn)化淀粉是一種用α-淀粉酶對(duì)原生淀粉進(jìn)行改性所得的產(chǎn)品，這種改性方法具有操作工藝簡(jiǎn)單、成本低、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。所制得的酶轉(zhuǎn)化淀粉黏度較低、流動(dòng)性好、透明度較高，用于紙面施膠能明顯改善成紙的印刷適應(yīng)性。
1 作用原理
原淀粉是由α-D-葡萄糖聚合而成的高聚物，在其分子中，呈線性的直鏈部分以α-D-1,4苷鍵連接，而支鏈則以α-D-1,6苷鍵與主鏈相連。Aquazym 240L轉(zhuǎn)化酶屬于內(nèi)——水解酶，專一作用于淀粉分子鏈的α-1,4苷鍵，使淀粉分子鏈中的直鏈斷裂，從而使得淀粉分子量減小，降低表面膠的黏度。
2 實(shí)驗(yàn)方法
配制固含量為9%的淀粉懸浮液，調(diào)節(jié)pH=7后加入一定量的α-淀粉酶，移入水浴鍋中進(jìn)行加熱，升溫至80℃時(shí)保溫20min，然后快速升溫到95℃，保溫30min，糊化完畢。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
由表1可知，隨著Aquazym 240L轉(zhuǎn)化酶用量的增加，酶化淀粉膠液黏度降低，當(dāng)Aquazym 240L用量為0.2‰時(shí)，酶化淀粉膠液黏度為6.5mpa·s，黏度低于相同固含量的氧化淀粉黏度，當(dāng)繼續(xù)增加Aquazym 240L用量，膠液黏度降低不明顯。因此，合適的Aquazym 240L轉(zhuǎn)化酶對(duì)絕干淀粉用量為0.2‰。
4 在紙機(jī)上的應(yīng)用
4.1 制備流程
Aquazym 240L轉(zhuǎn)化酶間歇處理玉米原淀粉制備表面施膠膠料的流程如圖1所示。
4.2 制備過(guò)程
向淀粉反應(yīng)罐中加入1/2罐容積的水，開(kāi)動(dòng)攪拌器，加入玉米原淀粉和量取好的Aquazym 240L轉(zhuǎn)化酶（酶對(duì)絕干淀粉的用量為0.2‰），通氣升溫到80℃時(shí)保溫20min，繼續(xù)升溫至95——98℃，保溫30min，加水稀釋至膠液濃度為9%，待膠液溫度降到60℃?zhèn)溆谩?/p>
4.3 成紙物理指標(biāo)的檢測(cè)
由表2可知，采用玉米淀粉+0.2‰Aquazym 240L轉(zhuǎn)化酶制備的膠料用于輕型紙的表面施膠，成紙表面強(qiáng)度比用氧化淀粉進(jìn)行表面施膠時(shí)提高了23.2%，其它指標(biāo)相當(dāng)。
4.4 成本計(jì)算
由表3可知，當(dāng)表面施膠淀粉用量為95kg/t紙，則采用玉米淀粉+0.2‰Aquazym 240 L轉(zhuǎn)化酶替代氧化淀粉，噸紙成本可節(jié)約33.67
。
5 結(jié)論
5.1 α-淀粉酶能有效地降解玉米原淀粉的分子鏈，從而顯著降低淀粉膠液的黏度。使用α-淀粉酶制備高濃低黏的淀粉膠液用于輕型紙的表面施膠，其最佳制備工藝條件為：α-淀粉酶加入量0.2‰（對(duì)絕干淀粉），溫度80℃時(shí)保溫20min；快速升溫到98℃，保溫30min。所得產(chǎn)品固含量9.0％，60℃時(shí)黏度5.5——6.5mPa•s，能滿足紙機(jī)運(yùn)行要求。
5.2 酶轉(zhuǎn)化淀粉膠液用于輕型紙表面施膠，增強(qiáng)效果及成本下降明顯。對(duì)60g/m2輕型紙，在保證施膠質(zhì)量的基礎(chǔ)上，可使成紙表面強(qiáng)度提高23.2%，施膠成本噸紙節(jié)約33.67。
責(zé)任編輯：葛
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