RU2160806C2

RU2160806C2 - Retention improving agent

Info

Publication number: RU2160806C2
Application number: RU97106074/12A
Authority: RU
Inventors: Викстрем Олле
Original assignee: Сверигес Стеркельсепродусентер, Ференинг УПА
Priority date: 1995-07-17
Filing date: 1996-07-01
Publication date: 2000-12-20
Also published as: JPH10509221A; CZ80197A3; SE513411C2; SE9502630D0; AU6473496A; EP0796372A1; SE9502630L; WO1997004168A1

Abstract

FIELD: paper making. SUBSTANCE: invention concerns cation-active starch of amylopectin type added to initial material in paper making for retention improving agent. Cation-active starch of amylopectin type is produced from potato modified by genetic engineering for suppression of formation of starch of amylose type. It is dissolved with minimum shear-off force at temperature of 60-130 C and preferably added to initial material together with anion-active component. Starch of amylopectin type contains more than 95% of amylopectin, preferably, 98%. EFFECT: higher retention of components in initial mixture in paper making with satisfactory dewatering and high mechanical strength. 8 cl

Description

Изобретение относится к использованию катионоактивного крахмала амилопектинового типа, полученного из картофеля, в качестве улучшающего удерживание агента в бумажном производстве. Более точно, изобретение относится к использованию катионоактивного крахмала амилопектинового типа, полученного из картофеля, модифицированного посредством генной инженерии для подавления образования крахмала амилозного типа или его производных, для того чтобы увеличить удерживаемость в бумажном производстве. Кроме того, это изобретение касается комплекса между катионным крахмалом амилопективного типа и анионным компонентом. The invention relates to the use of a cationic starch of the amylopectin type obtained from potatoes as an improving retention agent in papermaking. More specifically, the invention relates to the use of a cationic starch of amylopectin type obtained from potato modified by genetic engineering to suppress the formation of amylose type starch or its derivatives in order to increase retention in papermaking. In addition, this invention relates to a complex between cationic starch of an amylopective type and an anionic component.

В бумажной промышленности все большая часть волокон постоянно заменяется более дешевыми компонентами, такими как минеральные наполнители, например мел или глина. Последствием более высокого содержания таких наполнителей является то, что возникает необходимость в использовании системы удерживания. По определению, выражение "удерживаемость, или удерживание" обозначает долю компонента, присутствующего в исходной смеси, которая остается в этой смеси на какой-либо стадии процесса или в конечном продукте. In the paper industry, an increasing proportion of the fibers are constantly being replaced by cheaper components, such as mineral fillers, such as chalk or clay. The consequence of the higher content of such fillers is that there is a need to use a retention system. By definition, the expression "retention or retention" refers to the fraction of the component present in the initial mixture that remains in this mixture at any stage of the process or in the final product.

В общепринятом использовании катионоактивного крахмала в бумажной промышленности крахмал должен быть растворен либо посредством периодической варки в течение приблизительно 20 минут при 95^oC при сравнительно интенсивном перемешивании, либо посредством непрерывной варки в так называемом струйном варочном котле (дайджестере) при 110-130^oC. Эти способы варки являются необходимыми в случае необходимости растворения крахмала. Однако недостатком этих способов варки является то, что они уменьшают молекулярную массу крахмала, что, в свою очередь, ухудшает эффекты удерживаемости при производстве бумаги. При использовании более низких температур получают вместо раствора промежуточный продукт между дисперсией и раствором, и в этом случае раствор содержит остатки гранул набухшего крахмала и/или их фрагментов. Растворы крахмала такого характера приводят к значительно ухудшенному обезвоживанию и более медленному нарастанию показателей механической прочности для каждого количества подаваемого крахмала. Поэтому в бумажной промышленности существует большая потребность в устранении этих проблем.In the common use of cationic starch in the paper industry, starch must be dissolved either by batch cooking for approximately 20 minutes at 95 ^° C with relatively vigorous stirring, or by continuous cooking in a so-called jet digester at 110-130 ^° C. These cooking methods are necessary if necessary to dissolve the starch. However, a drawback of these cooking methods is that they reduce the molecular weight of starch, which in turn worsens the retention effects of paper production. When using lower temperatures, instead of a solution, an intermediate product is obtained between the dispersion and the solution, in which case the solution contains the remains of swollen starch granules and / or fragments thereof. Starch solutions of this nature lead to significantly impaired dehydration and a slower increase in mechanical strength for each amount of starch fed. Therefore, in the paper industry there is a great need to eliminate these problems.

Известен улучшающий удерживание агент, добавляемый к исходному материалу в бумажном производстве, представляющий собой катионоактивный крахмал с анионоактивным компонентом (WO з-ка 86/00100, кл. D 21 H 3/28, оп. 03.01.1986 г. ). Однако, данному техническому решению также присущи вышеуказанные недостатки. A known retention enhancing agent is added to the starting material in papermaking, which is a cationic starch with an anionic component (WO part 86/00100, class D 21 H 3/28, op. 03.01.1986). However, this technical solution also has the above disadvantages.

Целью данного изобретения является устранение вышеуказанных проблем путем использования агента, способствующего высокой удерживаемости, удовлетворительному обезвоживанию и достижению высокой механической прочности. Эта цель достигается посредством использования улучшающего удерживаемость агента указанного во введении типа, причем этот агент обнаруживает свойства, описанные в прилагаемой формуле изобретения. The aim of the present invention is to eliminate the above problems by using an agent that promotes high retention, satisfactory dehydration and achieving high mechanical strength. This goal is achieved by using the retention enhancing agent of the type indicated in the introduction, which agent exhibits the properties described in the appended claims.

Таким образом, согласно данному изобретению в качестве улучшающего удерживаемость агента в бумажном производстве используют крахмал амилопектинового типа, или его производные. Thus, according to the present invention, amylopectin type starch, or derivatives thereof, are used as a retention enhancing agent in papermaking.

Выражение "крахмал амилопектинового типа", применяемое во всем тексте данной заявки, относится к крахмалу, полученному из картофеля, который был модифицирован генной инженерией для подавления образования крахмала амилозного типа. Выражение "его производные" относится к полученным химическим, физическим и/или ферментативным путем производным крахмала амилопектинового типа. Содержание амилопектина в крахмале амилопектинового типа превышает 95%, предпочтительно превышает 98%. Оставшийся процент в крахмале амилопектинового типа приходится на долю амилозы. The term “amylopectin type starch” as used throughout this application refers to starch derived from potato that has been modified by genetic engineering to suppress the formation of amylose type starch. The expression “derivatives thereof” refers to amylopectin type starch derivatives obtained chemically, physically and / or enzymatically. The amylopectin content in amylopectin type starch exceeds 95%, preferably exceeds 98%. The remaining percentage of amylopectin type starch is amylose.

Подробное описание крахмала амилопектинового типа и его производных и способов их получения можно найти в Патентной заявке Швеции 9004096-5 (Amylogene HB). A detailed description of amylopectin type starch and its derivatives and methods for their preparation can be found in Swedish Patent Application 9004096-5 (Amylogene HB).

Выражение "улучшающий удерживаемость агент", применяемое во всей этой заявке, относится к агенту, который, кроме обеспечения увеличенной удерживаемости, обеспечивает также улучшенное обезвоживание и улучшенное нарастание показателей механической прочности в бумажном производстве. The term “retention enhancing agent” as used throughout this application refers to an agent which, in addition to providing increased retention, also provides improved dewatering and an improved build-up of mechanical strength in paper production.

Перед использованием в соответствии с данным изобретением крахмал амилопектинового типа должен быть замещен катионными группами при помощи химической модификаций. Для этой цели используют соединения аммония, которые предпочтительно являются четвертичными, но могли бы быть также первичными или третичными. Химический состав сырья, используемого при производстве бумаги, определяет степень замещения крахмала амилопектинового типа, требующуюся для получения оптимальных результатов. Так, степень замещения лежит между 0,01 и 0,30 (между 0,09 и 2,5%, при расчете соответствующим образом в отношении азота), предпочтительно между 0,02 и 0,20 (между 0,18 и 1,6%, при расчете соответствующим образом в отношении азота). Before use in accordance with this invention, amylopectin-type starch must be substituted with cationic groups by chemical modifications. For this purpose, ammonium compounds are used, which are preferably quaternary, but could also be primary or tertiary. The chemical composition of the raw materials used in the manufacture of paper determines the degree of substitution of amylopectin type starch required to obtain optimal results. Thus, the degree of substitution lies between 0.01 and 0.30 (between 0.09 and 2.5%, when calculated appropriately for nitrogen), preferably between 0.02 and 0.20 (between 0.18 and 1, 6%, calculated accordingly for nitrogen).

Получение катионоактивного крахмала амилопектинового типа является важным, так как кривая растворимости крахмала амилопектинового типа сильно отличается от кривой растворимости обычного крахмала картофеля. Растворение катионоактивного крахмала амилопектинового типа следует выполнять с минимальным срезывающим усилием, посредством периодической или непрерывной варки, в пределах температур 60-130^oC, предпочтительно в пределах температур 65-95^oC. Этот способ растворения дает раствор крахмала амилопектинового типа, молекулярная масса которого сохраняется, и в то же время раствор не содержит набухших гранул или их остатков. В результате получают хорошо сваренный раствор, проявляющий высокую удерживаемость и быстрое обезвоживание, несмотря на более низкую подачу энергии, чем энергия, необходимая для получения общепринятого катионоактивного крахмала.The preparation of cationic starch of the amylopectin type is important because the solubility curve of amylopectin type starch is very different from the solubility curve of ordinary potato starch. The dissolution of the cationic starch of amylopectin type should be carried out with a minimum shearing force, by periodic or continuous cooking, within the temperature range of 60-130 ^o C, preferably in the range of temperature 65-95 ^o C. This dissolution method gives a solution of starch of amylopectin type, the molecular weight of which is preserved , and at the same time, the solution does not contain swollen granules or their residues. The result is a well-cooked solution exhibiting high retention and rapid dehydration, despite a lower energy supply than the energy required to produce conventional cationic starch.

В бумажном производстве такой катионоактивный крахмал амилопектинового типа добавляют к сырью при достаточном перемешивании для гарантии хорошего смешивания с сырьем перед формованием бумаги. В одном варианте осуществления настоящего изобретения катионоактивный крахмал амилопектинового типа комбинируют с анионоактивным компонентом, таким как коллоидная кремниевая кислота, анионогенный полиакриламид и/или бентит, и в этом случае эти компоненты добавляют по отдельности при достаточном перемешивании для гарантии того, что они могут взаимодействовать и действовать вместе с другими компонентами исходного сырья. In papermaking, such cationic starch of the amylopectin type is added to the feed with sufficient mixing to ensure good mixing with the feed before forming the paper. In one embodiment of the present invention, the cationic starch of amylopectin type is combined with an anionic component such as colloidal silicic acid, anionic polyacrylamide and / or bentite, in which case these components are added separately with sufficient mixing to ensure that they can interact and act together with other components of the feedstock.

Количества этих добавок, необходимые для достижения желаемого эффекта, зависят от состава исходного сырья. Подходящими добавлениями катионоактивного крахмала амилопектинового типа являются 1-50 кг/т бумаги, предпочтительно 1-20 кг/т бумаги. The amounts of these additives necessary to achieve the desired effect depend on the composition of the feedstock. Suitable additions of cationic starch of the amylopectin type are 1-50 kg / ton of paper, preferably 1-20 kg / ton of paper.

Как упоминалось выше, данное изобретение обеспечивает значительно улучшенные уровни удерживаемости в отношении добавленного наполнителя, а также в отношении мелких фракций волокнистого материала. Кроме того, становится возможным сохранение характеристик прочности отделанной бумаги, несмотря на большие количества добавлений наполнителя. Кроме того, периоды обезвоживания в мокрой части бумагоделательной машины могут быть короткими, вопреки тому факту, что крахмал амилопектинового типа растворяли для обеспечения максимальной удерживаемости, т.е. уровень его вязкости является максимальным. Дополнительным преимуществом, обеспечиваемым данным изобретением, является то, что оно применимо для всех типов и качественных характеристик бумажных и тких картных продуктов. As mentioned above, the present invention provides significantly improved levels of retention with respect to added filler, as well as with respect to fine fractions of the fibrous material. In addition, it becomes possible to maintain the strength characteristics of the finished paper, despite the large amounts of filler additions. In addition, the dehydration periods in the wet part of the paper machine may be short, contrary to the fact that amylopectin type starch was dissolved to ensure maximum retention, i.e. its viscosity level is maximum. An additional advantage provided by this invention is that it is applicable to all types and quality characteristics of paper and thin card products.

Ранее было известно использование катионоактивного крахмала амилопектинового типа в бумажном производстве, такого как крахмал вощеного кукурузного типа, но практические испытания, в которых исследовали важность способа получения в комбинации с кривой растворимости изучаемого амилопектина, показали удивительные положительные эффекты, заключающиеся в одновременном обеспечении высокого удерживания, удовлетворительного обезвоживания и положительного нарастания механических показателей прочности. It was previously known to use cationic starch of amylopectin type in papermaking, such as wax starch of corn type, but practical tests, which examined the importance of the method of obtaining the studied amylopectin in combination with the solubility curve, have shown surprising positive effects, while ensuring high retention, satisfactory dehydration and a positive increase in mechanical strength indicators.

Представленные ниже примеры описывают детальное использование этого изобретения, а именно, с одной стороны, использование крахмала амилопектинового типа отдельно (примеры 1-3) и, с другой стороны, варианта, согласно которому этот крахмал используют вместе с анионоактивным компонентом (примеры 4-6). The following examples describe the detailed use of this invention, namely, on the one hand, the use of amylopectin type starch separately (examples 1-3) and, on the other hand, the variant according to which this starch is used together with an anionic component (examples 4-6) .

Пример 1
Для оценки влияния катионоактивного крахмала амилопектинового типа на удерживание лабораторные исследования проводили в так называемом приборе ДДА (Анализаторе динамического дренажа). Древесные массы сырья, состоящие до 50% из полностью отбеленной целлюлозы древесных твердых (лиственных) пород и до 50% из полностью отбеленной целлюлозы древесины мягких (хвойных) пород, растирали до 25^oSR (градусов размола по прибору Шоппер-Риглера). К этому сырью добавляли 40% мел в качестве наполнителя. Величину pH этой исходной массы доводили до 8,2 и электропроводность измеряли до 600 мкСм. Перед испытанием в приборе ДДА эту исходную волокнистую массу разбавляли до концентрации 2 г/л. Для измерения удерживаемости проводили определения концентрации и содержания золы на партии сырья, а также на воде, стекающей через сетку. Катионоактивный крахмал амилопектинового типа, имеющий степень замещения 0,05, сравнивали с обычным катионоактивным картофельным крахмалом, имеющим такую же степень замещения. Катионоактивный амилопектин и катионоактивный крахмал растворяли при ряде различных температурных уровней в диапазоне 60-130^oC и добавляемые количества были 2,5, 5,0, 10,0 и 15,0 кг/т соответственно. Оптимальные варианты получения и добавок соответственно катионоактивного крахмала амилопектинового типа и катионоактивного картофельного крахмала дали улучшение общего удерживания приблизительно 10% и удерживания наполнителя приблизительно 40% при использовании катионоактивного крахмала амилопектинового типа.Example 1
To assess the effect of cationic starch of amylopectin type on retention, laboratory studies were carried out in the so-called DDA (Dynamic Drainage Analyzer). Wood pulps of raw materials, consisting of up to 50% of completely bleached pulp of wood hard (deciduous) species and up to 50% of completely bleached pulp of wood of soft (coniferous) species, were ground to 25 ^o SR (degrees of grinding using a Schopper-Riegler device). To this raw material was added 40% chalk as a filler. The pH of this initial mass was adjusted to 8.2 and the electrical conductivity was measured to 600 μS. Before testing in a DDA instrument, this initial pulp was diluted to a concentration of 2 g / L. To measure retention, we determined the concentration and ash content on a batch of raw materials, as well as on water flowing through a grid. Amylopectin-type cationic starch having a degree of substitution of 0.05 was compared with conventional cationic potato starch having the same degree of substitution. Cationic amylopectin and cationic starch were dissolved at a number of different temperature levels in the range of 60-130 ^° C. and the added amounts were 2.5, 5.0, 10.0 and 15.0 kg / t, respectively. The optimal preparation and additives of respectively cationic starch of amylopectin type and cationic potato starch have resulted in an improvement in overall retention of approximately 10% and retention of filler of approximately 40% when using cationic starch of amylopectin type.

Пример 2
Для оценки влияния катионоактивного крахмала амилопектинового типа на дренаж (обезвоживание) лабораторные исследования проводили в приборе ДДА (Анализаторе динамического дренажа). Целлюлозы, содержащиеся в исходном сырье, состоящие до 50% из полностью отбеленной целлюлозы древесины твердых пород и до 50% полностью отбеленной целлюлозы древесины мягких пород, размывали до 25^oSR. К этому исходному сырью добавляли 40% мел в качестве наполнителя. Величину pH исходного материала доводили до 8,2 и электропроводность была 600 мкСм. Перед испытанием в приборе ДДА исходный материал разбавляли до концентрации 2 г/л. Время дренажа (обезвоживания) измеряли автоматически при помощи прибора и результаты регистрировали в компьютере. Катионоактивный крахмал амилопектинового типа, имеющий степень замещения 0,05, сравнивали с обычным катионоактивным картофельным крахмалом, имеющим такую же степень замещения. Катионоактивный крахмал амилопектинового типа и обычный катионоактивный картофельный крахмал растворяли при нескольких температурных уровнях в пределах 60-130^oC и добавляемые количества были 2,5, 5,0, 10,0 и 15,0 кг/т соответственно. Испытания показали, что катионоактивный крахмал амилопектинового типа, который был растворен с обеспечением максимального удерживания, сохраняет условия быстрого обезвоживания в противоположность обычному катионоактивному крахмалу, который ухудшает обезвоживание при тех же самых условиях.Example 2
To assess the effect of cationic starch of amylopectin type on drainage (dehydration), laboratory studies were performed in a DDA instrument (Dynamic Drainage Analyzer). Cellulose contained in the feedstock, consisting of up to 50% of fully bleached hardwood pulp and up to 50% of fully bleached softwood pulp, was washed to 25 ^o SR. To this feedstock was added 40% chalk as a filler. The pH of the starting material was adjusted to 8.2 and the conductivity was 600 μS. Before testing in a DDA instrument, the starting material was diluted to a concentration of 2 g / L. The drainage (dehydration) time was measured automatically using the device and the results were recorded in a computer. Amylopectin-type cationic starch having a degree of substitution of 0.05 was compared with conventional cationic potato starch having the same degree of substitution. The cationic starch of amylopectin type and conventional cationic potato starch were dissolved at several temperature levels within the range of 60-130 ^° C. and the added amounts were 2.5, 5.0, 10.0 and 15.0 kg / t, respectively. Tests have shown that cationic starch of the amylopectin type, which has been dissolved to provide maximum retention, maintains conditions of rapid dehydration as opposed to conventional cationic starch, which impairs dehydration under the same conditions.

Пример 3
Для оценки адсорбции катионоактивного крахмала амилопектинового типа исходным сырьем лабораторные исследования проводили в приборе ДДА. Целлюлозы, содержавшиеся в исходном сырье, состоящие до 50% из полностью отбеленной целлюлозы древесины твердых пород и до 50% из полностью отбеленной целлюлозы мягких пород, размалывали до 25^oSR. К этому исходному материалу добавляли 40% мел в качестве наполнителя. Величину pH этого исходного материала доводили до 8,2 и электропроводность была 600 мкСм. Перед испытанием в приборе ДДА исходный материал разбавляли до концентрации 2 г/л. Катионоактивный крахмал амилопектинового типа, имеющий степень замещения 0,05, сравнивали с обычным катионоактивным картофельным крахмалом, имеющим такую же степень замещения. Катионоактивный крахмал амилопектинового типа и обычный катионоактивный картофельный крахмал растворяли при нескольких температурных уровнях в пределах 60-130^oC и добавленные количества были 2,5, 5,0, 10,0 и 15,0 кг/т соответственно. Количества амилопектина и крахмала, удерживаемого в отжатом осадке на фильтре, определяли по способу, согласно которому исследуемый полимер распадается до глюкозы под действием двух ферментов. Затем присутствие глюкозы определяли в системе ЖХВР. Эти исследования показывают значение высокой вязкости (молекулярной массы) для высокой степени адсорбции. Катионоактивный крахмал амилопектинового типа обладает, как упоминалось выше, уникальными свойствами ввиду того, что он может быть приготовлен таким образом, что он создает высокое удерживание и обеспечивает удовлетворительное обезвоживание, но также сам обладает значительной адсорбируемостью.Example 3
In order to evaluate the adsorption of cationic starch of amylopectin type as feedstock, laboratory studies were performed in a DDA instrument. Cellulose contained in the feedstock, consisting of up to 50% of fully bleached hardwood pulp and up to 50% of fully bleached softwood pulp, was ground to 25 ^o SR. To this starting material was added 40% chalk as a filler. The pH of this starting material was adjusted to 8.2 and the conductivity was 600 μS. Before testing in a DDA instrument, the starting material was diluted to a concentration of 2 g / L. Amylopectin-type cationic starch having a degree of substitution of 0.05 was compared with conventional cationic potato starch having the same degree of substitution. The cationic starch of amylopectin type and ordinary cationic potato starch were dissolved at several temperature levels in the range of 60-130 ^° C. and the added amounts were 2.5, 5.0, 10.0 and 15.0 kg / t, respectively. The amounts of amylopectin and starch held in the squeezed sediment on the filter were determined by the method according to which the polymer under study decomposes to glucose under the action of two enzymes. Then, the presence of glucose was determined in the HPLC system. These studies show the importance of high viscosity (molecular weight) for a high degree of adsorption. The cationic starch of the amylopectin type has, as mentioned above, unique properties because it can be prepared in such a way that it creates high retention and provides satisfactory dehydration, but also has significant adsorption.

Пример 4
Для оценки взаимодействия между катионоактивным крахмалом амилопектинового типа и анионоактивными компонентами и эффектами удерживания лабораторные исследования проводили в приборе ДДА. В качестве анионоактивного компонента использовали коллоидную кремниевую кислоту. Целлюлозы, содержащиеся в исходном сырье, состоящие до 50% из полностью отбеленной целлюлозы древесины твердых пород и до 50% из полностью отбеленной целлюлозы древесины мягких пород, размалывали до 25^oSR. К этому исходному материалу добавляли 40% мел в качестве наполнителя. Величину pH доводили до 8,2 и электропроводность была 600 мкСм. Перед испытанием в приборе ДДА исходный материал разбавляли до концентрации 2 г/л. Для измерения удерживания определяли концентрацию и содержание золы подаваемого исходного материала, а также воды, стекающей через сетку. Катионоактивный крахмал амилопектинового типа, имеющий степень замещения 0,05, сравнивали с обычным катионоактивным картофельным крахмалом, имеющим такую же степень замещения. Катионоактивный крахмал амилопектинового типа и обычный катионоактивный крахмал растворяли при нескольких различных температурных уровнях в пределах 60-130^oC и добавленные количества были 2,5, 5,0, 10,0 и 15,0 кг/т соответственно. Добавляли достаточное количество коллоидной кремниевой кислоты для обеспечения того, что отношение соответственно катионоактивного крахмала амилопектинового типа и обычного катионоактивного крахмала к коллоидной кремниевой кислоте находится в пределах от 1,0:1 до 10:1. Оптимальные варианты получения и добавлений катионоактивного крахмала амилопектинового типа и обычного катионоактивного картофельного крахмала соответственно и коллоидной кремниевой кислоты дали улучшение общего удерживания 25% и удерживания наполнителя приблизительно 70% при использовании катионоактивного крахмала амилопектинового типа.Example 4
To evaluate the interaction between the cationic starch of the amylopectin type and the anionic components and retention effects, laboratory studies were performed in a DDA instrument. Colloidal silicic acid was used as the anionic component. Cellulose contained in the feedstock, consisting of up to 50% of fully bleached hardwood pulp and up to 50% of fully bleached softwood pulp, was ground to 25 ^o SR. To this starting material was added 40% chalk as a filler. The pH was adjusted to 8.2 and the conductivity was 600 μS. Before testing in a DDA instrument, the starting material was diluted to a concentration of 2 g / L. To measure retention, the concentration and ash content of the feed source material as well as the water flowing through the grid were determined. Amylopectin-type cationic starch having a degree of substitution of 0.05 was compared with conventional cationic potato starch having the same degree of substitution. The cationic starch of the amylopectin type and conventional cationic starch were dissolved at several different temperature levels in the range of 60-130 ^° C and the added amounts were 2.5, 5.0, 10.0 and 15.0 kg / t, respectively. A sufficient amount of colloidal silicic acid was added to ensure that the ratio of respectively cationic starch of amylopectin type and conventional cationic starch to colloidal silicic acid is in the range from 1.0: 1 to 10: 1. The best options for the preparation and additions of cationic starch of amylopectin type and conventional cationic potato starch, respectively, and colloidal silicic acid have improved the overall retention of 25% and the filler retention of approximately 70% when using cationic starch of amylopectin type.

Пример 5
Для оценки взаимодействия между катионоактивным крахмалом амилопектинового типа и анионоактивными компонентами и эффектами удерживания лабораторные исследования проводили в приборе ДДА. В качестве анионоактивного компонента использовали коллоидную кремниевую кислоту. Целлюлозы, содержащиеся в исходном сырье, состоящие до 50% из полностью отбеленной целлюлозы древесины твердых пород и до 50% из полностью отбеленной целлюлозы древесины мягких пород, размалывали до 25^o размола по прибору Шоппер-Риглера. К этому исходному материалу добавляли 40% мел в качестве наполнителя. Величину pH исходного материала доводили до 8,2 и электропроводность была 600 мкСм. Перед испытанием в приборе ДДА исходный материал разбавляли до концентрации 2 г/л. Время дренажа измеряли автоматически при помощи прибора и результаты регистрировали при помощи компьютера. Катионоактивный крахмал амилопектинового типа, имеющий степень замещения 0,05, сравнивали с обычным катионоактивным картофельным крахмалом, имеющим такую же степень замещения. Катионоактивный крахмал амилопектинового типа и обычный катионоактивный крахмал растворяли при нескольких различных температурах в пределах 60-130^oC и добавляемые количества были 2,5, 5,0, 10,0 и 15,0 кг/т соответственно. Добавляли коллоидную кремниевую кислоту в достаточном количестве для обеспечения того, что отношение соответственно катионоактивного крахмала амилопектинового типа и обычного катионоактивного крахмала к коллоидной кремниевой кислоте было в пределах от 1,5: 1 до 10:1. Эти исследования показали, что катионоактивный крахмал амилопектинового типа при растворении обеспечивает максимальное удерживание, сохраняет свойства быстрого обезвоживания также и в комбинации с коллоидной кремниевой кислотой.Example 5
To evaluate the interaction between the cationic starch of the amylopectin type and the anionic components and retention effects, laboratory studies were performed in a DDA instrument. Colloidal silicic acid was used as the anionic component. Cellulose contained in the feedstock, consisting of up to 50% of fully bleached hardwood pulp and up to 50% of fully bleached softwood pulp, was milled to 25 ^° milling using a Schopper-Riegler apparatus. To this starting material was added 40% chalk as a filler. The pH of the starting material was adjusted to 8.2 and the conductivity was 600 μS. Before testing in a DDA instrument, the starting material was diluted to a concentration of 2 g / L. The drainage time was measured automatically using the device and the results were recorded using a computer. Amylopectin-type cationic starch having a degree of substitution of 0.05 was compared with conventional cationic potato starch having the same degree of substitution. The cationic starch of the amylopectin type and conventional cationic starch were dissolved at several different temperatures in the range of 60-130 ^° C and the added amounts were 2.5, 5.0, 10.0 and 15.0 kg / t, respectively. A sufficient amount of colloidal silicic acid was added to ensure that the ratio of respectively cationic starch of amylopectin type and conventional cationic starch to colloidal silicic acid was in the range from 1.5: 1 to 10: 1. These studies showed that cationic starch of amylopectin type when dissolved provides maximum retention, retains the properties of rapid dehydration, also in combination with colloidal silicic acid.

Пример 6
Для оценки адсорбции катионоактивного крахмала амилопектинового типа с исходным сырьем под влиянием анионоактивного компонента лабораторные исследования проводили в приборе ДДА. В качестве анионоактивного компонента использовали коллоидную кремниевую кислоту. Для оценки адсорбции катионоактивного крахмала амилопектинового типа целлюлозной массой лабораторные исследования проводили в приборе ДДА. Целлюлозы, содержащиеся в исходном материале, состоящем до 50% из полностью отбеленной целлюлозы древесины твердых пород и до 50% целлюлозы древесины мягких пород, размалывали до 25^o размола по прибору Шоппер-Риглера. К этому исходному материалу добавляли 40% мел в качестве наполнителя. Величину pH исходного материала доводили до 8,2 и электропроводность была 600 мкСм. Перед испытаниями в приборе ДДА исходный материал разбавляли до концентрации 2 г/л. Катионоактивный крахмал амилопектинового типа, имеющий степень замещения 0,05, сравнивали с обычным катионоактивным картофельным крахмалом, имеющим такую же степень замещения. Катионоактивный крахмал амилопектинового типа и обычный катионоактивный крахмал растворяли при различных температурных уровнях в пределах 60-130^oC и добавляемые количества были 2,5, 5,0, 10,0 и 15,0 кг/т соответственно. Добавляли коллоидную кремниевую кислоту в достаточном количестве, чтобы отношение катионоактивного крахмала амилопектинового типа и обычного катионоактивного крахмала соответственно к коллоидной кремниевой кислоте было в пределах от 1,5:1 до 10:1. Количества соответственно амилопектина и крахмала, удерживаемого в отжатом осадке на фильтре исходного материала определяли по способу, согласно которому эти полимеры распадались до глюкозы под действием двух ферментов. Обнаружение присутствия глюкозы проводили затем в системе ЖХВР. Эти исследования показывают важность высокой вязкости (молекулярной массы) для получения высокой степени адсорбции. Анионоактивный компонент способствует увеличению адсорбции катионоактивного крахмала амилопектинового типа в большей степени, чем в комбинации с обычными катионоактивными крахмалами.Example 6
To evaluate the adsorption of cationic starch of amylopectin type with the feedstock under the influence of the anionic component, laboratory studies were performed in a DDA instrument. Colloidal silicic acid was used as the anionic component. To evaluate the adsorption of cationic starch of amylopectin type by pulp, laboratory studies were performed in a DDA instrument. The cellulose contained in the source material, consisting of up to 50% of fully bleached hardwood pulp and up to 50% softwood pulp, was milled to 25 ^° milling using a Schopper-Riegler apparatus. To this starting material was added 40% chalk as a filler. The pH of the starting material was adjusted to 8.2 and the conductivity was 600 μS. Before testing in a DDA instrument, the starting material was diluted to a concentration of 2 g / L. Amylopectin-type cationic starch having a degree of substitution of 0.05 was compared with conventional cationic potato starch having the same degree of substitution. The cationic starch of the amylopectin type and conventional cationic starch were dissolved at various temperature levels in the range of 60-130 ^° C and the added amounts were 2.5, 5.0, 10.0 and 15.0 kg / t, respectively. A sufficient amount of colloidal silicic acid was added so that the ratio of cationic starch of amylopectin type and conventional cationic starch to colloidal silicic acid, respectively, was in the range from 1.5: 1 to 10: 1. The amounts of amylopectin and starch, respectively, held in the squeezed sediment on the filter of the starting material were determined by the method according to which these polymers decomposed to glucose under the action of two enzymes. Detection of the presence of glucose was then carried out in an HPLC system. These studies show the importance of high viscosity (molecular weight) for obtaining a high degree of adsorption. The anionic component promotes an increase in the adsorption of cationic starch of amylopectin type to a greater extent than in combination with conventional cationic starches.

Claims

1. The retention enhancing agent added to the starting material in papermaking, characterized in that it contains a cationic starch of amylopectin type obtained from potato modified by genetic engineering to suppress the formation of amylose type starch, is dissolved with a minimum shearing force at a temperature of 60-130 ^o C and is preferably added to the starting material together with the anionic component.

2. The agent according to claim 1, characterized in that the starch of the amylopectin type contains more than 95% amylopectin, preferably more than 98% amylopectin.

3. The agent according to claim 1, characterized in that it contains one or more derivatives of starch of the amylopectin type obtained by chemical, physical and / or enzymatic derivatization.

4. Agent according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the amylopectin type starch or its derivatives are added to the starting material in an amount of 1-50, preferably 1-20 kg per 1 ton of paper to be produced.

5. An agent according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the anionic component is colloidal silicic acid, anionic polyacrylamide and / or bentonite.

6. Agent according to any one of claims 1 to 5, characterized in that before the addition of amylopectin type starch to the feedstock, it is replaced by cationic groups by chemical modification with an ammonium compound, preferably a quaternary ammonium compound.

7. An agent according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the degree of substitution of cationic amylopectin in the starting material is 0.01-0.30, preferably 0.02-0.20.

8. The agent according to claim 1, characterized in that the amylopectin type starch is dissolved with a minimum shearing force at a temperature of 65-95 ^o C.