浅析﹃造纸应用中的酶解淀粉﹄

2026-07-06 16:04:21 郭锦还 浏览次数 0

淀粉作为一种天然高分子化合物,在造纸工业中占据着举足轻重的地位。与纤维素不同,同样为多糖类的天然高分子,淀粉不具备纤维素的稳定结构,它是由直链淀粉与支链淀粉组成的双螺旋结构。这种结构导致在不同植物中提取出的淀粉具有细微的性质差异。

在造纸中常见的淀粉有阳离子淀粉、氧化淀粉以及酶解淀粉。其中酶解淀粉由于其工艺可控性强,适用于表面施胶和涂布,尤其在高速纸机上表现优异,是造纸中使用最广泛的淀粉。酶解淀粉在造纸生产中的应用看似简单,实则涉及精细的工艺控制。不仅原料选择需考虑适配性,还需控制糊化过程中的糊化温度、保温时间、pH等参数。其中糊化温度的控制最为重要。

淀粉冷水不溶,需提高温度才能使其吸水润胀,此时淀粉粘度会急剧上升,到达淀粉酶与淀粉的反应阶段。因此需确保当淀粉达到润胀时,淀粉酶依然具有较好的活性。糊化温度选择不合理,会导致淀粉酶失活造成淀粉酶的浪费,温度超出淀粉酶的活性范围,则会导致淀粉酶解不完全,粘度上升。如某车间由于蒸汽管道止回阀卡顿,蒸汽管道中淀粉液流入后碳化结垢导致灭活蒸汽温度偏低,此时淀粉酶用量偏高。结垢去掉后,淀粉酶用量开始下降。理论上由于灭活温度不够,淀粉酶未完全失活继续反应,粘度偏低,淀粉酶用量应更少。与理论相反的原因就是淀粉在不同温度下的润胀情况不同,温度升高会导致其润胀更彻底,与淀粉酶反应更充分,从而粘度更低,淀粉酶用量下降。

保温时间则为淀粉酶与淀粉的反应时间,时间较短会导致反应不完全,粘度上升,反应时间过长会导致过度酶解,淀粉降解成糊精,丧失成膜性。而反应时间不够,会导致淀粉酶用量上升从而造成浪费,在实际生产过程中PM10淀粉酶保温时间由原来的15min调整至17min。淀粉酶用量下降35%左右。水质的pH也是影响酶活性的重要因素,淀粉酶的来源不同,活性pH也不同。目前造纸中大量使用的为枯草芽孢杆菌提取物,活性范围一般在5~7之间,超出范围会导致酶失活,从而酶解不完全,出现粘度波动。

淀粉作为造纸工业不可或缺的天然功能材料,其应用贯穿于从浆料准备到成品涂布的整个生产流程。深入理解淀粉的性质特点,合理选用淀粉种类,并严格控制使用过程中的关键工艺点,不仅有助于提升纸张质量,也能在降低成本和环境保护方面取得显著效益。