Модифіковане борошно із зернових для виготовлення паперу

1. Модифіковане зернове борошно, що містить зернове борошно і метафосфат натрію Nan[PnO3n], де n має значення 3, 4 або 5, причому модифіковане зернове борошно одержане шляхом екструзії зернового борошна і метафосфату натрію. 2. Модифіковане зернове борошно за п. 1, яке відрізняється тим, що зернове борошно є житнім борошном. 3. Модифіковане зернове борошно за будь-яким з пп. 1, 2, яке відрізняється тим, що вміст води у модифікованому зерновому борошні не перевищує 13% від маси модифікованого зернового борошна. C2 2 (19) 1 3 Так, у [патенті DE 43 44 139 А1] пропонується замінити крохмаль борошном зернових культур, наприклад, житнім борошном, причому борошно зернових культур для гомогенізації екструдується (спресовується), а потім перемелюється у порошкоподібний продукт. Екструдування служить для того, щоб уникнути утворення грудок при обов'язковому диспергуванні борошна зернових культур для використання при виробництві паперу. Щоб забезпечити безперервний процес виробництва паперу з незмінною якістю продукту, що випускається, необхідно протягом тривалого виробничого процесу забезпечити гомогенне нанесення водної суспензії, що служить як клеюча речовина. Крім того, у суспензії не повинне мати місця утворення відкладень. Тому водна суспензія з борошна зернових культур, яка застосовується при виробництві паперу, як, наприклад, клеюча речовина, повинна володіти високою суспензійною стабільністю, причому в'язкість протягом тривалого часу не повинна значно змінюватися і до того ж не повинна мати місця седиментація. [Патент DE 197 29 272] стосується термопластичних сумішей на основі крохмалю, причому крохмаль модифікується за допомогою фосфату, зокрема, триметафосфату натрію, а змішування компонентів відбувається з використанням термічної і механічної енергії, переважно при високій температурі і з одночасним прикладанням зрізувального зусилля. Перемішування може здійснюватися у звичайних одно- та двошнекових екструдерах. Метою є одержання формувальної маси на основі крохмалю, демонструючої термопластичну поведінку, щоб вона за допомогою відомих технологій обробки пластмас могла бути перероблена у порошкові формовки з достатніми механічними властивостями, наприклад, достатньою твердістю та здатністю до утримання форми. Крім того, зазначається, що одержувані продукти, окрім іншого, можуть бути використані як адгезивні добавки при виробництві паперу та гофрованого картону. Адгезивні добавки використовуються для склеювання окремих шарів паперу, як наприклад, це необхідно робити при виробництві гофрованого картону шляхом склеювання окремих шарів паперу. Додаткова інформація щодо можливості їх використання при виробництві паперу, зокрема як клеючої речовини, відсутня. Завданням винаходу було виготовити модифіковане борошно зернових культур, що володіє поліпшеною суспензійною стабільністю. Зокрема, завданням винаходу було виготовити модифіковане борошно зернових культур, що має поліпшену суспензійну стабільність, яке тому, зокрема, може бути більш успішно використане при виробництві паперу. Відповідно до змісту даного винаходу це завдання вирішується застосуванням борошна із зернових культур, що містить зернове борошно і метафосфат натрію, причому модифіковане зернове борошно одержують шляхом екструзії зернового борошна та метафосфату натрію. 83225 4 Відповідно до змісту даного винаходу було виявлено, що завдяки додаванню метафосфату натрію суспензійна стабільність зернового борошна може бути значно підвищена. Внаслідок цього зернове борошно, зокрема в екструдованій формі, може більш успішно застосовуватися як заміна крохмалю при виробництві паперу. Зокрема, модифіковане відповідно до змісту даного винаходу зернове борошно придатне для використання як клеюча речовина, що наноситься у процесі виготовлення паперу звичайним способом над клеїльним пресом на паперове полотно. Метафосфат натрію має сумарну формулу Nan[PnO3n], причому відповідно до даного винаходу число n може дорівнювати 3,4 або 5, найбільш переважно n=3. Метафосфат натрію може застосовуватися відповідно до даного винаходу у звичайній формі, що надходить у продаж. Далі у тексті метафосфат натрію позначатиметься як "МФН", а триметафосфат натрію - "ТМФН". Модифіковане відповідно до змісту даного винаходу зернове борошно звичайно містить від 0,5 до 5 відсотків МФН від ваги зернового борошна, причому природний вміст води зернового борошна не підраховується. Модифіковане відповідно до змісту даного винаходу зернове борошно містить МФН переважно у кількості від 0,5 до 3 відсотків від ваги, зокрема, від 0,8 до 2,5 відсотків від ваги. Відповідно до змісту даного винаходу може використовуватися будь-яке зернове борошно. Однак бажано, щоб борошно, за можливості, мало високий вміст крохмалю. Приклади підхожого борошна - житнє та пшеничне. Житнє борошно або борошно із зернової культури, вміст крохмалю у якій та склад крохмалю якої відповідає цим параметрам у зерні жита або схожий з ними, а також суміші з них особливо переважні. Більш прийнятне використання житнього борошна. Як борошно зернових культур у принципі може бути використане борошно, що надходить у продаж. Модифіковане відповідно до змісту даного винаходу зернове борошно може мати підвищений вміст води. Ця вода може бути природною складовою частиною борошна і/або бути доданою до нього у процесі виробництва, а потім при подальшому сушінні не бути повністю видаленою. Найбільш переважний вміст води у модифікованому борошні, що виготовляється, складає 13 % від ваги або нижче, зокрема вміст води може складати 10% від ваги або менше по відношенню до частки зернового борошна. Для використання пропонується модифіковане відповідно до змісту даного винаходу борошно як частинки у вигляді порошку чи гранулята. Придатний розмір зерна складає менше ніж 300 μm, зокрема він може знаходитися в межах від менше ніж 300 μm до близько 250 μm. Виробництво модифікованого відповідно до змісту даного винаходу борошна здійснюється переважно шляхом змішування компонентів в екс 5 трудері. Як переважний пропонується двошнековий екструдер. Компоненти, борошно зернових культур і МФН додаються в екструдер відповідно по окремості і/або у частково змішаному вигляді. Перед проведенням процесу екструзії, як правило, додається вода. Вміст води визначається виходячи з потреби. Підхожий вміст води знаходиться, як правило, в межах від 10 до 50 відсотків від ваги зернового борошна. Переважний вміст води знаходиться в межах від 20 до 40 відсотків від ваги, зокрема, від 20 до 35 відсотків від ваги. Температура екструзії перевищує 65°С, з тим щоб крохмаль, який міститься у борошні, достатньою мірою використовувався на склеювання і став таким чином розчинним. Одержаний екструдат може бути при необхідності підданий звичайній подальшій обробці, як, наприклад, охолодження, сушіння, подрібнення до підхожого розміру зерен. У ході здійснення цих кроків можуть бути використані загальновідомі засоби. Модифіковане відповідно до змісту даного винаходу борошно може додаватися як замінник крохмалю у клеючому засобі при виробництві паперу. З цією метою з модифікованого відповідно до змісту даного винаходу борошна виготовляється водна суспензія придатної концентрації, яка може застосовуватися при виробництві паперу. Для використання у клеїльному пресі в'язкість водної суспензії з модифікованим відповідно до змісту даного винаходу борошном повинна складати менше 100тРа, щоб суспензія була достатньо плинною. При більш високій в'язкості може відбутися викид суспензії з клеїльного пресу через недостатню плинність. Залежно від виду вироблюваного паперу у суспензію можуть додаватися відомі застосовувані при виробництві паперу добавки, а якщо вони не позначаються негативно на умовах екструзії, - то й у модифіковане відповідно до змісту даного винаходу борошно вже в період екструзії. Прикладами звичайних добавок є барвники, допоміжні речовини, наповнювачі, ретенційні (утримувальні) речовини і т.д. Далі на прикладах більш детально пояснюється виробництво засобу, що є предметом даного винаходу. Для демонстрації як приклад було узяте звичайне житнє борошно типу 815, а також триметафосфат натрію, що продається під торгівельним позначенням Rhodia-PH05-Ml-EMPIP-HOS-STP/D. У всіх прикладах застосовувався двошнековий екструдер BCTG фірми Бюлер з діаметром кожуха L/D20, до якого був приєднаний передкондиціонер ВСТС також виробництва фірми Бюлер. Борошно і триметафосфат натрію були засипані в екструдер через передкондиціонер. 83225 6 Частина води також була залита через передкондиціонер, а частина додана безпосередньо в екструдер. Триметафосфат натрію був доданий у вигляді порошку у суміші з частиною борошна. Відповідні кількості та технологічні умови наведені у таблиці 1. Температура екструзії складала біля 200°С, а тиск близько 33бар. Одержані екструдати були висушені і мали середню величину зерна від 250μm до 300μm. Для вивчення зміни в'язкості у суспензії і властивостей стосовно утворення відкладень з одержаного охолодженого і перемеленого екструдату була за допомогою блендера виготовлена суспензія, причому вміст води у самому екструдаті не враховувався. Температура суспензії була встановлена на 60°С. В'язкість вимірювалася при частоті обертання 100об./хв.(rpm) шпинделя 1 приладу для виміру в'язкості Brookefield RV-DVHI. В'язкість замірялася безпосередньо після утворення суспензії, а також через 24 години. Крім того, через 24 години була заміряна седиментація. Результати наведені у таблиці 2. Як видно з таблиці 2, в'язкість в основному залишилася стабільною і седиментації відзначено не було. Дані результати однозначно підтверджують, що додавання триметафосфату натрію покращує стабільність борошна у суспензії і що можна уникнути седиментації після довгого відстоювання. 7 Комп’ютерна верстка В. Клюкін 83225 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601