Іванов С
хідної мішалці. Лужний клейстер готують так само, тільки замість води застосовують розчин лугу.
Процес клейстеризації крохмалю контролюють набухання зерен. У клеї хорошої якості всі зерна повинні бути добре набряклими і частина зерен повинна мати оболонки, що лопнули. Препарати клею, пофарбовані йодом та йодистим калієм, розглядають під мікроскопом при збільшенні 1: 60 ÷ 100.
Для проклеювання слід застосовувати свіжоприготовлений крохмаль з набряклими зернами і мінімальною кількістю зерен, що лопнули. Тому слід уникати тривалого зберігання та перемішування розчинів крохмалю. З цієї причини не слід вводити розчин крохмалю в волокнисту суспензію до розмелювання, оскільки при розмелі зерна крохмалю руйнуються. Тепер крохмаль часто варять в апаратах безперервних дій.
Мал. 83. Схема установки для безперервного варіння крохмалю:
1 – змішувальний бак: 2 – насос; 3 – сито; 4 – проміжний бак; 5 - водоструминний змішувач; 6 – вода; 7 – варильний апарат (інжектор); 8 – масний басейн; 9 – пара; 10 – маса; 11 - магнітний витратомір
ства, з яких готовий розчин надходить у композиційний басейн, де змішується з розмеленим волокном. Схема безперервної підготовки крохмального розчину показано на рис. 83.
Крохмаль засипають через люк в змішувальний мішальний бак з мішалкою турбінного типу і заливають воду до концентрації суспензії, після чого холодну крохмальну суспензію перекачують насосом через сито в проміжний бак такого ж пристрою ємністю в 1,5 рази більше першого. Звідси холодна крохмальна суспензія подається відцентровим насосом на водоструминний змішувач, де суспензія розбавляється водою до концентрації 5% і надходить у варильний апаратбезперервної дії, сконструйований на кшталт варильного інжектора. Отриманий у варильному апараті клей надходить безпосередньо в масний басейн, де поєднується з розмеленою волокнистою масою.
Кількість клейстера, що подається, регулюється магнітним витратоміром, встановленим перед варильним апаратом. Надлишок холодної
крохмальної суспензії надходить рециркуляційним трубопроводом назад в проміжний бак, завдяки цьому запобігається осадження крохмалю і забивання трубопроводів і забезпечується сталість концентрації. Для варіння крохмалю в апараті інжекторного типу застосовують гостру пару. Крохмальну суспензію розбавляють за допомогою водоструминного змішувача [5].
Крохмаль, маючи полярні гідроксили, утворює в папері додаткові водневі зв'язки між волокнами, внаслідок чого опір паперу розриву, продавлюванню та зламу значно підвищується. Поряд з підвищенням механічної міцності папір набуває великої жорсткості, пружності і дзвінкості, кращої білизни і опору дії, що стирає.
Крохмальне проклеювання застосовується при виробленні креслярського та малювального паперу, фотопідкладки, перфокарткового, літографського, офсетного паперу та ін. У креслярський папір вводиться до 5% крохмалю, в інші зі згаданих
Крохмальне проклеювання значно знижує пильність паперу при друкуванні, підвищує ступінь утримання наповнювачів і знижує здатність паперу, що вбирає. Вплив крохмального проклеювання на ці показники паперу з сульфітної вибіленої целюлози, за даними Н. Є. Трухтенкової, показано в табл. 21.
Вплив крохмальної проклейки на поглинаючу здатність і пильність паперу
Втрата ваги паперу, %, при
випробування на пильність
Іноді в паперову масу вводять сирий неклейстеризованийкрохмаль, вважаючи, що його клейстеризація пройде під час сушіння паперу на сушильних циліндрах. Такий метод роботи не можна визнати раціональним, тому що в цьому випадку зерна крохмалю набухають менше і ефект проклеювання знижується. Крім того, можливі ускладнення процесу проклеювання, що призводять до шлюбу паперу, так як зерна крохмалю, особливо при форсованій сушці, можуть прилипати до гарячої поверхні циліндра, залишаючи на поверхні паперу місцеві поглиблення.
Природні крохмалі мають гірші властивості, що клеять, ніж модифіковані. Вони дають більш в'язкі розчини, схильні до ретроградації, що ускладнює їх використання для поверхневого проклеювання паперу і як сполучний при його крейдуванні. Тому тепер ширше починають застосовувати для цієї мети модифіковані крохмалі. Вони при меншій витраті (порівняно з природними крохмалями) більшою мірою підвищують міцність паперу і в поєднанні з каніфольним клеєм покращують її проклеювання.
В даний час застосовуються такі різновиди модифікованих крохмалів: декстрин, окислений або хлорований крохмаль, крохмаль, підданий ензиматичній конверсії, катіонний крохмаль і діальдегідкрохмаль.
Декстрін. Декстрини одержують шляхом термохімічної обробки сухого крохмалю. Змінюючи тривалість і температуру нагрівання, і навіть кислотність середовища добавкою соляної кислоти, отримують різні типи декстринів: британську камедь, білі і жовті декстрини. Перший вид декстрину має гарні плівкоутворюючі властивості, застосовується для поверхневого проклеювання; другий, менш в'язкий декстрин застосовується як для поверхневого проклеювання, так і для крейдування паперу; третій вид декстрину є найбільш гідролізованим крохмалем, він дає найбільш рідкий клейстер і застосовується головним.чином гумування паперу [3].
Окислений крохмаль. Окислювати крохмаль можна різними окислювачами: гіпохлоритом натрію (або кальцію), перекисами, хлорамінами, перборатами, персульфатами, перманганатом калію та ін [6]. У паперовій промисловості окислюють крохмаль частіше гіпохлоритом натрію та отриманий продукт називають окисленим або хлорованим крохмалем. Механізм окислення крохмалю ще недостатньо з'ясований, проте вважають, що при цьому відбувається окислення альдонових та первинних спиртових груп до карбоксильних та вторинних спиртових груп до кетонних. Глікольні ж групи можуть окислюватися в діальдегідні і потім далі до дикарбонових кислот. Безсумнівно, що з окисленні крохмалю завжди утворюються карбоксильні групи і частина їх утворює натрієві солі з лугом, що у гипохлорите.
У США при промисловому окисленні крохмалю його водну суспензію при концентрації обробляють протягом години розчином гіпохлориту натрію при витраті активного хлору від ваги крохмалю і температуріС. Окислення закінчують добавкою антихлору чи промиванням. Змінюючи кількість гіпохлориту, температуру, рН і тривалість обробки отримують крохмаль з різним ступенем окислення. Такий крохмаль більше придатний для поверхневого проклеювання паперу [6].
Окислений крохмаль зберігає зернисту структуру, нерозчинний у холодній воді, забарвлюється йодом у синій колір, як і природний крах-
малий, але відрізняється білішим кольором. Зернятка окисленого крохмалю мають тріщини на поверхні. Окислений крохмаль дає рідкіший клейстер при тій же концентрації, що і природний крохмаль, причому його в'язкість залежить від ступеня окислення. Плівки, що виходять з нього, відрізняються більшою гнучкістю і еластичністю.
але проводити безпосередньо передклейстеризацією в тому самому устаткуванні. За таким режимом працюють деякі вітчизняні підприємства, на яких вдалося знизити витрати крохмалю в порівнянні з витратою неокисленого майже в 2 рази за однакової ефективності проклеювання. Крохмаль (як окислений, так і природний), як і целюлоза, має негативний заряд, тому