JPH0692504B2 - 澱粉糊液の老化防止方法 - Google Patents

澱粉糊液の老化防止方法

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JPH0692504B2
JPH0692504B2 JP2056241A JP5624190A JPH0692504B2 JP H0692504 B2 JPH0692504 B2 JP H0692504B2 JP 2056241 A JP2056241 A JP 2056241A JP 5624190 A JP5624190 A JP 5624190A JP H0692504 B2 JPH0692504 B2 JP H0692504B2
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安夫 大平
孝昌 茨木
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本州製紙株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は澱粉糊液の老化防止方法に関し、特にコーティ
ング、サイズプレス、内面添加等に使用される澱粉糊液
の老化防止方法に関するものである。
〔従来の技術及びその解決すべき課題〕
澱粉の老化とは澱粉糊液中に溶解しているアミロースが
水素結合を介して再会合を起こす現象である。再会合の
起こし方には2つの態様がある。1つは系全体に再会合
が広がりゲル化して行く現象である。この場合は系の粘
度が上昇して最終的にはゲルとなり、ハンドリング性を
損なう。他の1つはアミロースの再会合が狭い範囲で起
り沈澱する現象である。この場合、沈澱糊液をサイズプ
レス液や塗料に使用すると、紙の表面強度や塗層面の強
度が低下して好ましくない。
製紙業界において使用される澱粉は酵素変性、酸化変
性、酸やアルカリによる加水分解、エーテル化、エステ
ル化及びカチオン化等の化学的処理を施されたものが使
用されている。これらの澱粉は使用に当って、解放型の
タンクを用いて100℃以下の温度で糊化されるのが一般
的である。一方、製紙業界では合理化、コストダウン等
の要求から工場内で高温高圧下で高速糊化する方法、酵
素変性、熱変性、及び熱化学変性等の変性を糊化と同時
に行う方法(いわゆる自家変性法)が積極的に検討され
ている。
製紙業界において使用される澱粉の性質としては糊液の
状態が温度や経時に対して安定であることが必要であ
る。しかしながら、前述のような自家変性法による澱粉
糊液は老化する傾向が著しく、このために種々の対策が
提案されている。例えば特公昭59−29601号公報には、
炭素数1乃至22を有する脂肪酸のエステル、炭素数1乃
至22を有する脂肪族アルコールの硫酸エステル及びそれ
らの塩、炭素数1乃至22を有する脂肪族アルコールのエ
ーテル、アルキルベンゼンスルホン酸及びその塩を使用
することが、また特開昭62−24336号公報では非イオン
性界面活性剤であるポリオキシエチレンアルキルフェニ
ルエーテルを老化防止に使用することが提案されてい
る。
しかしながら、これらの界面活性剤を使用する方法では
使用量や使用する界面活性剤の種類にもよるが、ゲル化
防止又は粘度上昇の抑止には効果が認められるものの、
沈澱が発生したり、界面活性剤の疎水基のために澱粉の
OH基の水素結合が阻害されるために、サイズプレス液や
コーティング塗料として使用した場合には強度が低下し
たり、紙表面の光沢が出にくいという問題を有してい
た。さらにコーティング塗料用として使用する場合には
界面活性剤の種類にもよるが、塗料の保水度が低下した
り、塗工面にハジキが発生するという問題が新に発生す
る等の欠点があった。
また、特開昭61−36386号公報には炭素数1乃至18の高
級アルコール、高級脂肪酸のエチレンオキサイド付加物
とカルボキシル基を有するポリビニルアルコールを組み
合わせる方法が提案されているが、この方法でもコーテ
ィング塗料用に使用した場合には塗料の粘度が高くなっ
たり、塗層表面の光沢が出にくいという欠点が有った。
さらに特開昭55−129432号公報には澱粉糊化液の老化防
止剤としてキサンタンガムを使用することが提案されて
いるが、この物質は澱粉糊化液の粘度上昇やゲル化には
効果を有するものの、このものを使用した澱粉糊化液を
使用してピグメントコート用の塗料とした場合には使用
量にもよるが塗料粘度が高くなるという欠点が有った。
〔発明の目的〕
従って、本発明は上述のような問題点を解決する為の澱
粉糊液の老化防止方法に関するものである。
即ち、本発明の目的は澱粉を糊化した後も糊液の老化が
少なくかつこの糊液を製紙工業で各種用途に使用しても
特性の劣化がない澱粉の老化防止方法を提供することに
ある。
本発明者らはこの目的を達成するために澱粉の老化機構
について、鋭意研究した結果以下の様な方法を見い出
し、本発明を完成するに至ったものである。
〔課題を解決するための手段〕
即ち、本発明は、デキストランを澱粉糊液の老化防止用
添加剤として使用する糊化澱粉の老化防止方法に関する
ものである。
以下、本発明について詳述する。
本発明で使用されるデキストランは、一般にグルコース
のα−1,6結合からなる重合体であり、Leuconostoc属の
細菌によってショ糖から生ずるものがよく知られてい
る。デキストランが何故澱粉糊液に対して老化防止効果
があるのかはいまだ不明であるが、デキストランはグル
コースがα−1,6結合している多糖類であるため、糊液
中でアミロースの再会合を防ぐためではないかと考えら
れる。
デキストランは、糊化前の澱粉粉末に混合しても、澱粉
を糊化した後に添加することも出来る。また、使用する
酵素にもよるが、例えばα−アミラーゼのように、α−
1,4−グリコシッド結合が4個以上つながっていなけれ
ば作用しないような酵素を使用して自家酵素変性の場合
には、澱粉を糊化する前の水に溶解して置いてもよい
し、上記老化防止剤を澱粉粉末と混合して置いて糊化を
行ってもよい。
なお、デキストランとともに公知の界面活性剤類を併用
してもよい。
デキストランの添加量は、使用する澱粉に対し固形分と
して0.1%から2.0重量%までが好ましい。この量よりも
少ないと、澱粉糊液の老化防止効果が十分でなく、糊液
の粘度上昇やゲル化が起こり易くなる。一方、この量よ
りも多くなると、老化防止剤として使用したデキストラ
ンそのものの粘度によって、目的の澱粉糊液の粘度が高
くなり好ましくない。
本発明に使用される澱粉としては、トウモロコシ澱粉、
タピオカ澱粉、馬鈴薯澱粉、小麦澱粉等の澱粉が使用さ
れる。また、これらを公知の方法によって各種の変性を
加えた酸化、エステル化、カチオン化等の変性澱粉でも
良い。
さらに未処理の澱粉を酵素変性、酸化変性、酸変性など
のいわゆる自家変性する場合に使用することもできる。
本発明によって得られる澱粉糊液は、各種の優れた性質
を有するとともに、デキストランが生体に対して毒性が
ないため、製紙工業以外に食品工業、医薬品工業、繊維
工業でも利用することが出来る。
製紙工業で利用する場合には、紙コーティング、サイズ
プレス、内面添加組成物等の用途に、優れた適用性を示
すものであり、アート紙、コート紙、上質紙、中質紙、
板紙等あらゆる種類の紙に使用できる。
塗料用として使用する場合には、カオリン、炭酸カルシ
ウム、サチンホワイト、二酸化チタン、プラスチックピ
グメント等の顔料、スチレン−ブタジエン系共重合体、
酢ビ−アクリル共重合体、等の合成高分子接着剤、その
他の助剤として顔料分散剤、増粘剤、消泡剤等からなる
被覆組成物の保水剤として添加される。このような塗料
の塗工装置としては、ブレードコーター、エアナイフコ
ーター、ゲートロールコーター等周知のコーターが使用
できる。
サイズプレス液として使用する場合には、希釈された澱
粉糊液をそのまま使用することも出来るし、他の表面サ
イズ剤等と併用することも可能である。サイズプレス装
置としては、ホリゾンタル型、バーチカル型、インクラ
イン型等の周知の装置が使用できる。
内面添加の方法としては、ビーター添加、種口添加等の
周知の添加法が使用できる。
〔実施例〕
以下、実施例により、本発明について更に詳細に説明す
る。
なお、実施例中の部及び%は特に記載しない限り、各々
重量部及び重量%を表す。
実施例1 水241部にタピオカ澱粉100部を攪拌しながら加え、10%
硫酸でpHを6.0にした。1%α−アミラーゼ水溶液9部
を加えた後、70℃に加熱して糊化及び酵素変性を行っ
た。酵素の作用により糊化液粘度が低下してくるので、
約200cpsになった時点で濃度を調整し、B型粘度を測定
した。酵素の作用により粘度低下が進むので175cpsにな
った時点で10%硫酸によりpHを3.0にして酵素を失活さ
せた。10分間攪拌して、酵素を完全に失活させた後、10
%苛性ソーダでpHを7.0に調整した。対澱粉0.1%のデキ
ストランを加え充分に攪拌し、デキストランを溶解し
た。濃度を調整し、40%の澱粉糊化液を得た。少量の糊
液を採取し、30℃の水槽に保管し、1時間後糊液温度が
30℃になっていることを確認し、B型粘度を測定した。
さらに老化防止の効果を明確にするため30℃の水槽に1
昼夜保存した後、B型粘度を測定した。その結果を以下
の表1に示す。
実施例2 実施例1のデキストランの添加量を0.5%に代えた以外
は、実施例1と同様に糊化及び粘度測定を行った。その
結果を表1に示す。
実施例3 実施例1のデキストランの添加量を1.0%に代えた以外
は、実施例1と同様に糊化及び粘度測定を行った。その
結果を表1に示す。
実施例4 実施例1のデキストランの添加量を1.7%に代えた以外
は、実施例1と同様に糊化及び粘度測定を行った。その
結果を表1に示す。
実施例5 タピオカ澱粉粉末100部に対澱粉0.1%のデキストラン粉
末を予め混合して置いた以外は実施例1と全く同様に糊
化及び粘度の測定を行った。その結果を表1に示す。
実施例6 実施例5のタピオカ澱粉を酸化澱粉(王子ナショナル製
エースC)に代え、また糊化液の濃度を30%とした以
外は実施例2と同様に糊化及び粘度測定を行った。その
結果を表1に示す。
比較例1 実施例1において老化防止剤としてデキストランを使用
しない以外は実施例1と同様に糊化及び粘度測定を行っ
た。その結果を表1に示す。
比較例2 実施例5のデキストランの代わりにポリオキシエチレン
ノニルフェニルエーテル(花王製 エマルゲン985 HLB
18.9)を使用した以外は実施例5と同様に糊化及び粘度
測定を行った。その結果を表1に示す。
比較例3 実施例5のデキストランをキサンタンガムに代えた以外
は実施例5と同様に糊化及び粘度測定を行った。その結
果を表1に示す。
比較例4 実施例5のデキストラン0.1%をグアーガム0.5%に代え
た以外は実施例5と同様に糊化及び粘度測定を行った。
その結果を表1に示す。
比較例5 実施例6において老化防止剤としてデキストランを使用
しない以外は実施例6と同様に行った。その結果を表1
に示す。
実施例7 実施例1で得た澱粉糊化液を5%に希釈し、サイズプレ
ス液とし、60℃に加温しサイズプレスを行った。乾燥、
調湿後表面強度を測定した。その結果を以下の表2に示
す。
実施例8 実施例2で得た澱粉糊化液を用いた以外は、実施例7と
同様にサイズプレスを行った。また、乾燥、調湿後表面
強度を測定した。その結果を表2に示す。
実施例9 実施例3で得た澱粉糊化液を用いた以外は、実施例7と
同様にサイズプレスを行った。また、乾燥、調湿後表面
強度を測定した。その結果を表2に示す。
実施例10 実施例4で得た澱粉糊化液を用いた以外は、実施例7と
同様にサイズプレスを行った。また、乾燥、調湿後表面
強度を測定した。その結果を表2に示す。
比較例6 比較例1で得た澱粉糊化液を使用する以外は実施例7と
同様に行った。その結果を表2に示す。
比較例7 比較例2で得た澱粉糊化液を使用する以外は実施例7と
同様に行った。その結果を表2に示す。
比較例8 比較例3で得た澱粉糊化液を使用する以外は実施例7と
同様に行った。その結果を表2に示す。
比較例9 比較例4で得た澱粉糊化液を使用する以外は実施例7と
同様に行った。その結果を表2に示す。
実施例11 顔料としてカオリン50部、重質炭カル50部を水中に良く
分散した後に、合成高分子接着剤としてスチレン−ブタ
ジエンラテックス10部と保水剤として実施例1で得た澱
粉糊化液25.5部を加え、よく攪拌混合して固形分濃度65
%の塗工液を得た。この塗工液を48g/m2の塗工原紙に塗
工量が片面10g/m2になるように両面塗工した。乾燥、調
湿後カレンダー処理を行い、出来上がった塗工紙の物性
を測定した。その結果を以下の表3に示す。
実施例12 実施例2で得た澱粉糊化液を使用した以外は実施例11と
同様に塗工液を得た。
実施例13 実施例3で得た澱粉糊化液を使用した以外は実施例11と
同様に塗工液を得た。
実施例14 実施例4で得た澱粉糊化液を使用した以外は実施例11と
同様に塗工液を得た。
比較例10 比較例1で得た澱粉糊化液を使用した以外は実施例10と
同様に塗工液を得た。
比較例11 比較例2で得た澱粉糊化液を使用した以外は実施例10と
同様に塗工液を得た。
比較例12 比較例3で得た澱粉糊化液を使用した以外は実施例10と
同様に塗工液を得た。
比較例13 比較例4で得た澱粉糊化液を使用した以外は実施例10と
同様に塗工液を得た。
測定条件は下記による。
(1)粘度;B型粘度計(東京計器社製)による測定、単
位はCPS。
(2)白紙光沢度;JIS P 8142に従い角度75゜で測定し
た。単位は%。
(3)表面強度;RI印刷試験機を用いて判定した。テス
ト方法は塗工紙を一定のタックを持つインキで印刷し、
その時の表面のムケ具合いを視認にて5〜1にランク付
けして判定した。数値5はムケのない状態であり、数値
1は全面的にムケている状態である。
表1〜3より分るように、本発明によれば老化防止剤と
してデキストランを使用することにより、老化防止効果
とともに光沢度の改良及び表面強度の改善などすぐれた
効果が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D21H 19/54

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】デキストランを澱粉糊液の老化防止剤とし
    て使用することを特徴とする澱粉糊液の老化防止方法。
  2. 【請求項2】前記デキストランを、澱粉に対して0.1〜
    2.0重量%の量で使用する請求項(1)記載の方法。
  3. 【請求項3】前記澱粉糊液の澱粉が酵素変性澱粉、酸化
    変性澱粉又は熱変性澱粉である請求項(1)記載の方
    法。
  4. 【請求項4】澱粉糊液の用途がサイズプレス液、コーテ
    ィング塗料又は内面添加組成物である請求項(1)記載
    の方法。
  5. 【請求項5】デキストランと澱粉粉末とからなる老化防
    止澱粉糊液用の組成物。
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