Крахмал кукурузный нативный Сырье для производства гофрокартона Закупка кукурузы и продажа кормов
Крахмал кукурузный модифицированный Применение кукурузного крахмала в промышленном производстве Контактная информация


Модифицированный крахмал катионный
(ТУ 9187-002-96457359-07)

Таблица 1. Качественные показатели катионного крахмала для бумаги и картона марки КТ-020, КТ-030, КТ-040.
 


п/п 

Наименование показателей

Ед. изм.

По ТУ 9187-002-96457359-07

По факту
1

Внешний вид

  Однородный порошок Однородный порошок
2

Цвет

  Белый, допускается желтоватый оттенок Белый с желтоватым оттенком
3

Запах

  нейтральный нейтральный
4

Массовая доля влаги,
не более

%

13±2,0 11-15
5

Степень замещения катионными  группами

моль/ моль

0,015-0,060 0,20 - 0,40
6

pH крахмала

  7,0±2,0 7-9
 

О применении катионного крахмала
в производстве бумаги и картона

  • основные свойства катионных крахмалов;

  • о методах контроля свойств бумажной массы из вторичного волокна;

  • о способах улучшения свойств бумажной массы за счет катионного крахмала и флокулянтов.

Катионные крахмалы в последние 5 лет нашли широкое применение в производстве бумаги и картона, однако, их основополагающие свойства освещены недостаточно подробно. Сделана попытка расширить сведения о свойствах катионных крахмалов.

1. Основные свойства катионных крахмалов

Нами были проведены исследования по влиянию степени замещения катионного крахмала на его удержание на волокнах, упрочнение бумаги и эффективность нейтральной проклейки АКД. Катионный крахмал в количестве 8 кг/т подавали в бумажную массу из беленой СФА целлюлозы хвойной/лиственной в соотношении 1/1. В бумажную массу кроме катионного крахмала подавали АКД-эмульсию в количестве 8 кг/т.

По результатам, представленным на рис.1, можно отметить:
катионный крахмал практически полностью (более 90 %) удерживается на целлюлозных волокнах даже при очень небольшой степени замещения - 0,01моль/моль и выше. Натуральный крахмал при этих же условиях удерживается на 30-40 %. При степени замещения 0,030 и выше катионный крахмал удерживается более чем на 95 %;
катионный крахмал эффективно удерживает и закрепляет на волокне частицы эмульсионного клея АКД, однако этот эффект хорошо проявляется при степени замещения выше 0,020-0,025 моль/моль. Натуральный крахмал не влияет на удержание нейтрального клея;
в силу большей адсорбции на волокнах катионный крахмал обеспечивает и больший прирост прочностных свойств бумаги. В нашем случае бумагу испытывали на энергию связей волокон по методу «Скотт-бонд». Эффективное упрочнение достигалось для крахмалов с очень низкой степенью замещения. Можно отметить, что кривые 1 и 3 хорошо коррелируют между собой.

2. О методах контроля свойств бумажной массы из вторичного волокна

В процессе исследований мы пришли к выводу, что одними из наиболее важных характеристик макулатурной бумажной массы являются следующие:
1) Концентрация (содержание) растворенного крахмала в оборотной воде;
2) Скорость обезвоживания массы в стандартных условиях;
3) Мутность осветленной и оборотной воды.
Рассмотрим данные показатели несколько подробнее.

Концентрация или содержание растворенного крахмала в оборотной воде.

Характеризует прежде всего степень загрязнения поступающей макулатурной массы крахмалом и, как следствие, склонность массы к порче и слизеобразованию. Именно растворенный крахмал является прекрасной пищей для микроорганизмов, а слизь – это продукты их жизнедеятельности. Практический опыт работы с предприятиями показал, что концентрация растворенного крахмала в оборотной воде составляет от 30 до 100 мг/л, но на некоторых предприятиях достигает 160 мг/л. В пересчете на волокно это означает, например, что в напорном ящике при концентрации массы 0,32 % содержание растворенного крахмала составляет 50 кг/т. Это очень много и не может не создавать проблем. Основная масса растворимого крахмала поступает с макулатурой из гофроящиков. Таким образом, концентрация растворенного крахмала характеризует с одной стороны качество поступающей макулатуры, а с другой — основную причину технологических затруднений, которые наступят или уже наступили.

Скорость обезвоживания массы в стандартных условиях.

Она характеризует скорость обезвоживания массы на формере или сеточном столе и определяет производительность оборудования. Скорость обезвоживания массы обычно измеряют на аппарате Шоппер-Риглера и она хорошо коррелирует с показателем степени помола бумажной массы. Разница между методами в том, что степень помола определяют путем значительного разбавления густой массы свежей водой и при этом получают значения, характеризующие свойства самих волокон, а при определении времени обезвоживания используют массу из напорного ящика без разбавления свежей водой, при этом получают совокупную характеристику как волокон, так и свойств оборотной воды. В присутствии растворенного крахмала и продуктов его порчи, время обезвоживания массы характеризует не столько степень разработки и измельчения волокна, сколько водоудерживающую способность волокон в присутствии слизевых веществ и самого растворенного крахмала, который повышает вязкость водной системы. Известно, что если волокно не разработано, то получить высокие показатели механической прочности бумаги и картона весьма затруднительно. Но бывает так, что поднять степень помола нельзя, так как масса и так плохо обезвоживается на сеточном столе. Подпорченная масса плохо прессуется, забивает сукна, поступает в сушильную часть с повышенной влажностью и требует повышенного расхода пара на сушку. Таким образом, скорость обезвоживания массы, взятой из напорного ящика, в дополнение к степени помола массы говорит о том, почему при низкой степени помола массы сеточный стол работает плохо, сухость прессованного полотна низкая, а расход пара высокий. Бывает и наоборот. При использовании эффективной обезвоживающей системы на основе современных химикатов скорость обезвоживания массы может быть очень высокой даже при высокой степени помола волокон. Это наилучший вариант работы, так как за счет более высокой степени помола эффективно достигается прочность картона и бумаги, но производительность оборудования и расход пара при этом не ухудшаются.

Мутность осветленной и оборотной воды.

Мутность воды характеризует концентрацию коллоидных и взвешенных веществ, которые обладают способностью к светорассеянию. Это прежде всего коллоидный крахмал, стабилизированные частицы мелкого волокна и наполнителя. Мутность воды прямо говорит о том, насколько эффективно работает удерживающая система, флокулянты, коагулянты. Проблема лишь в том, что взвешенные частицы в макулатурной массе стабилизированы преимущественно электрически нейтральным коллоидным крахмалом и весьма инертно реагируют на большинство флокулянтов и коагулянтов. Мутность оборотной воды характеризует эффективность удерживающей системы. Мутность осветленной воды характеризует эффективность работы ловушки и качество сточных вод. Мутность измеряют приборами, называемыми «турбидиметрами».

3. О способах улучшения свойств бумажной массы за счет катионного крахмала и флокулянтов.

Были проведены исследования по разработке эффективных добавок с целью улучшения свойств бумажной массы (проклейка массы в слабокислой среде).
В ходе исследований испытывали влияние различных крахмалов и флокулянтов на вышеуказанные свойства бумажной массы: скорость обезвоживания, мутность подсеточной воды и концентрацию растворенного крахмала в подсеточной воде.
Время обезвоживания массы концентрацией 0,45 % определяли на установке, аналогичной аппарату Шоппер-Риглера (но меньшего объема), мутность и концентрацию растворенного крахмала определяли на модифицированном колориметре «La Mote» по методикам ОАО «Технобум». Результаты исследований представлены в таблице 1.

Анализ результатов, представленных в таблице 1:
1. В сравнении с контрольным вариантом без добавок (вар.1) введение NaКМЦ ухудшало скорость обезвоживания массы и мутность воды (вар.2).
2. Различные полиакриламиды (вар. 3 и 4) существенно улучшали скорость обезвоживания массы (снижалось время обезвоживания) и снижали мутность подсеточной воды, но не способствовали очищению подсеточной воды от растворенного крахмала.
3. Натуральный крахмал в небольшой степени ухудшал время обезвоживания массы и мутность подсеточной воды и заметно повышал концентрацию растворенного крахмала (вар. 5).
4. Катионный крахмал (со степенью замещения 0,040 моль/моль) без ПАА (вар.6) способствовал улучшению обезвоживания и эффективно снижал мутность и концентрацию растворенного крахмала.
5. Различные катионные крахмалы совместно с полиакриламидом (вар. 7, 8 и 9) существенно улучшали эффективность обезвоживания массы в сравнении с крахмалом или полиакриламидом в отдельности. Из сравнения результатов вар. 7 и 8 видно, что в катионном крахмале важна не только степень замещения, но природная основа крахмала. Тапиоковый крахмал показал более эффективные результаты, чем кукурузный, несмотря на более низкую степень замещения.
6. Наиболее эффективные результаты как по скорости обезвоживания массы, так и по чистоте подсеточной воды достигались на катионном крахмале с применением нового флокулянта «ФК» (вар. 9 и 10).
Из представленных материалов видно, что при использовании эффективных обезвоживающих и удерживающих систем на основе катионного крахмала можно весьма существенно улучшить свойства бумажной массы, а именно, в 4-6 раз увеличить скорость обезвоживания, снизить мутность подсеточной (а значит и осветленной) воды, снизить концентрацию растворенного крахмала.
В заключении приведем результаты испытаний катионных крахмалов с различной степенью замещения марок «КТ-020», «КТ-030», «КТ-040», «КТ-050» и «КТ-060»:.
Рис. 2. Влияние катионных крахмалов с различной степенью замещения на время обезвоживания и концентрацию растворенного крахмала в бумажной массе из вторичного волокна. Добавка крахмала 7 кг/т. Добавка АКД-эмульсии 8 кг/т.

Степень замещения катионных крахмалов (она соответствует марке крахмала) положительно влияет на удержание растворенного крахмала (который попадает с макулатурой) и на время обезвоживания бумажной массы. Флокулянтов и других химикатов в массу не вводили. Эффективность крахмалов заметно нарастает до степени замещения 0,040 моль/моль (марка крахмала «КТ-040») и далее меняется мало.

Катионные крахмалы со степенью замещения 0,050 и выше предназначены для особенно сильно загрязненных систем (с высокой мутностью), так как обладают повышенной плотностью катионного заряда и в большей степени способны разрушить защитные оболочки стабилизированных коллоидных частиц бумажной массы. Применять данные крахмалы целесообразно тогда, когда крахмал с более низкой степенью замещения работает неудовлетворительно. При этом следует обращать внимание не только на степень замещения, но и на природную основу крахмала и на удерживающую систему в целом. Программу применения и использования катионного и окисленного крахмала разрабатываем индивидуально для каждого предприятия. Обеспечиваем научно-техническое сопровождения в течение всего последующего сотрудничества.

Для заказа продукции завода Вы можете использовать специальную форму.

НА ГЛАВНУЮ