| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Ринок технологій / Актуальні винаходи і моделі / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2280060
КЛЕЇ STEIN HALL З ВИСОКИМ ВМІСТОМ СУХОГО РЕЧОВИНИ І СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ клейових STEIN HALL З ВИСОКИМ ВМІСТОМ СУХОГО РЕЧОВИНИ
Ім'я заявника: Тейт енд Ліль Юроп Н.В. (BE)
Ім'я винахідника: Вандевельде Даніель (BE)
Ім'я патентовласника: Тейт енд Ліль Юроп Н.В. (BE)
Адреса для листування: 103735, Москва, вул. Іллінка, 5/2, ТОВ "Союзпатент", пат.пов. І.С.Саломатіной
Дата початку дії патенту: 2002.01.30
Винахід відноситься до способу отримання клею Stein Hall з високим вмістом сухої речовини з використанням однієї змішувальної ємності, що включає стадії: отримання носія шляхом клейстеризації першої частини крохмалю в середовищі, що містить частину лугу, необхідної для отримання клею; розбавлення носія водою з подальшим додаванням, щонайменше, частини другої частини крохмалю; додавання решти другій частині крохмалю і решти лугу в розведеному вигляді, необхідної для отримання клею. Додавання залишилися другої частини крохмалю і луги проводять постадійно. Технічний результат - отримання клею з високим вмістом сухого речовин, спрощення технології його отримання.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до способу отримання клею Stein Hall, що включає стадії:
- Отримання порції носія в результаті клейстеризації в лужному середовищі, щонайменше, частини від загальної кількості крохмалю в клеї;
- Розведення порції носія певним обсягом води;
- Додавання залишився вторинного крохмалю,
де на першій стадії згадану порцію носія отримують при використанні частини луги, а на другій стадії порцію носія розбавляють певним обсягом води з подальшим додаванням, щонайменше, порції вторинного крохмалю.
Винахід додатково відноситься до клею Stein Hall з високим вмістом сухої речовини (і званому висококонцентрованим клеєм або адгезивом Stein Hall), отриманого відповідно до вищеописаного способу.
Клеї на основі крохмалю добре відомі в промисловості виготовлення гофрованого картону. Серед використовуваних клеїв найбільш популярними є клеї, що відносяться до типу Stein Hall.
Клеї Stein Hall в загальному випадку відомі як клеї, що містять порцію носія клею, яку отримують в результаті клейстеризації під дією каустичної соди приблизно 10-20% від загальної кількості крохмалю в клеї. Яка утворюється в результаті пасту після цього охолоджують і розбавляють водою, а крохмаль, що залишився після цього додають у вигляді гранульованого нативного крохмалю. і додають і буру (1,5-2,5%).
За даних умов максимальна повна концентрація крохмалю в даних композиціях, що відносяться до типу Stein Hall, не перевищує 25%, хоча повідомляли і про величинах аж до 30-37% в розрахунку на суху масу. Більш високі значення отримували тоді, коли в'язкість носія зменшували в результаті реакції окислення і тому подібного.
Недолік даних нізкоконцентрірованной клеїв полягає в тому, що вони містять значні кількості води, що зменшує швидкість адгезії і ускладнює висушування шару клею на стадії адгезії. На додаток до цього, клеї з більш високим вмістом сухих речовин в результаті дозволяють зменшити споживання енергії, оскільки випаровувати потрібно буде менші кількості води.
Отже, бажані більш високі концентрації крохмалю в клеї. Але і відомо і те, що при використанні крохмалю в якості сполучного є межа максимальної кількості крохмалю, яке можна використовувати. При більш високих кількостях крохмалю кількість води стає недостатнім для гарантування бажаною адгезії, в той час як в'язкість клею стає занадто високою.
Висококонцентровані клеї на основі крохмалю були розкриті в попередньому рівні техніки. В ЕР 0038627 описується клей на основі крохмалю, який складається з повністю клейстерізованного фракції крохмалю і частково набряклою фракції крохмалю з співвідношенням від 0,2: 100 до 2: 1. Клей може містити від 10% до 40% твердої фази крохмалю в розрахунку на суху масу. Клейстерізованного фракцію отримують в результаті проведення теплової обробки при 95 ° С або вище, а не в результаті перемішування з концентрованою лугом, як у класичній композиції Stein Hall. Власне кажучи, це клей, що відноситься до типу клеїв без носія, до якого для поліпшення клейкості клею у вологому стані додають фракцію клейстерізованного крохмалю.
В ЕР 0576221 описуються клейові композиції, що містять від 15 до 35% (мас.) Твердої фази крохмалю. Значна кількість крохмалю знаходиться в частково набряклому стані (переважно від 20 до 50%).
В ЕР 0376301 описується клей, отриманий в результаті обробки суспензії крохмалю в струменевому варочном котлі при температурі від 120 до 200 ° С з отриманням клейстерізованного дисперсії. Після цього до даної клейстерізованного дисперсії додають неклейстерізованную фракцію. Повний зміст твердої фази крохмалю в даній композиції, як проілюстровано в прикладах, варіює від 32 до 40%.
В GB 1571336 і описується спосіб отримання водного клею на основі крохмалю. В даному способі порцію носія отримують з клейстерізованного молекулярно диспергированного крохмалю при вмісті твердої фази від 3% до 40% (мас.) Шляхом варіння суспензії крохмалю з використанням струменевого варильного котла. Порцію носія після цього перемішують з суспензією неклейстерізованного крохмалю. У підсумкову в результаті суміш додають луг.
Клеї, описані в даних додатках, не є типовими композиціями Stein Hall.
В ЕР 1101809 описуються клеї на основі крохмалю з високим вмістом сухої речовини, що містять, щонайменше, 40%, переважно, щонайменше, 46% сухої речовини. Дане високий вміст сухої речовини отримують шляхом додавання до клею на основі крохмалю неорганічних солей, переважно карбонату кальцію. Співвідношення крохмаль / наповнювач переважно, щонайменше, становить 60:40. Клей може ставитися до типу Stein Hall, без носія або Minocar.
В ЕР 0409240 описується висококонцентрований клей у вигляді суспензії крохмалю, що містить від 20 до 60% (мас.) Твердої фази крохмалю. Клей стабілізують шляхом додавання камеді, такий як ксантанова камедь або рамзановая камедь, і деякої кількості гідроксиду натрію.
У WO 9850478 описуються клейові композиції з високим вмістом сухої речовини, які містять значну кількість водорозчинного лужного силікату разом з крохмалем, бурою і гідроксидом натрію. У прикладах описуються клейові композиції, що містять аж до 45% твердої фази.
Частина процитованих вище документів попереднього рівня техніки не відноситься до клеїв типу Stein Hall, це такі документи, як ЕР 0038627, ЕР 0576221, ЕР 0376301 і ЕР 0409240.
Два інших процитованих документа, тобто ЕР 1101809 і WO 9850478, можуть включати клеї, що відносяться до типу Stein Hall, але вони значно відрізняються від стандартних композицій тим, що вони містять матеріал неорганічного наповнювача, який вносить свій внесок у високий вміст сухої речовини в клеї .
На сучасному рівні техніки описувалися і інші клеї з високим вмістом сухої речовини, що відносяться до типу Stein Hall.
В US 3912531 описуються клеї з високим вмістом сухої речовини, що відносяться до типу Stein Hall, що містять аж до 40% (мас.) Твердої фази крохмалю.
Однак недолік даного типу клеїв Stein Hall з високим вмістом сухої речовини полягає в тому, що їх отримують при використанні в якості крохмалю-носія або частини крохмалю-носія текучого крохмалю, плинність якого становить від 25 до 90.
В ЕР 0049009 і описуються клеї з високим вмістом сухої речовини, що відносяться до типу Stein Hall. Проблема, що стала причиною розробки даного патентного документа, полягає в тому, щоб отримати кінцевий клей з високим вмістом сухої речовини, яка має в'язкість істотно не збільшена, і внаслідок цього суміш ще можна буде перекачувати насосом. Власне кажучи, клей повинен проявляти певну стабільність властивостей при зберіганні і характеризуватися відповідною для переробки в'язкістю.
У патентному документі стверджується, що клеї з високим вмістом сухої речовини не можуть бути отримані за що зазвичай використовуються технології отримання клеїв, що відносяться до типу Stein Hall (які характеризуються низьким вмістом сухої речовини). Як описувалося вище, спосіб, за яким отримують дані види клеїв, що відносяться до типу Stein Hall, включає отримання носія і після цього розбавлення його при зменшенні основності. Якщо головне не зменшити, то це зробить негативний вплив на додавання вторинного крохмалю і в результаті призведе до набухання гранул і нестабільної в'язкості.
Однак, якщо необхідно отримувати клеї з високим вмістом сухої речовини, для запобігання небажаного набрякання розведення стає недостатнім. На додаток до цього комбінація менш розбавленого носія і високої концентрації вторинного крохмалю в результаті призведе до отримання композиції, яка більше вже не буде придатна для переробки.
Рішення даної проблеми, яке запропоновано в заявці ЕР 0049009, полягає в окисленні порції носія, а після цього клейстеризации окисленого крохмалю в присутності необхідної кількості гідроксиду натрію, тим самим в зменшенні в'язкості носія до значення, яке зробить можливим додавання необхідної кількості вторинного крохмалю. Даний вторинний крохмаль після цього додають до отримання клею з вмістом сухої речовини 40%. Необхідно підкреслити, що порція крохмалю-носія в клеї становить понад 14% від сухої речовини крохмалю, присутнього в клеї.
Недолік даного способу полягає в тому, що клеї з високим вмістом сухої речовини отримують при необхідності використання у фракції носія крохмалів із зниженою в'язкістю.
Крохмалями зі зниженою в'язкістю, як це передбачено в патентних документах сучасного рівня техніки, зазвичай є текучі крохмалі або окислені крохмалі, де текучі крохмалі отримують в результаті хімічної або ферментативної деструкції.
В US 6048391 описується спосіб отримання клею на основі крохмалю для виготовлення гофрованого картону. Спосіб здійснюють в системі, яка включає першу і відносно велику змішувальну ємність, обладнану мішалкою. Друга і менша змішувальна ємність з'єднується з першою змішувальної ємністю через канал рециркуляції. Друга і менша змішувальна ємність обладнана засобами створення сдвигового зусилля, яке перевищує сдвиговое зусилля, що створюється в першій і більшою змішувальної ємності. Спосіб здійснюють у дві стадії. На першій стадії проводять подачу води і крохмалю з отриманням в першій змішувальної ємності носія, а після цього виходить в результаті носій транспортують в другу змішувальну ємність. У другу змішувальну ємність спочатку контрольованим чином додають луг для отримання носія. На другій стадії до носія в маленькій ємності додають додаткову кількість крохмалю, воду, буру і другу дозу лугу.
Недолік даної системи полягає в тому, що використовується додаткова змішувальна ємність, де вводиться контур циркуляції. Таким чином, виходить технічно більш складна і більш дорога система. Крім цього, клеї Stein Hall, отримані таким способом, не відрізняються високим вмістом сухої речовини.
Метою винаходу є розробка способу отримання клею Stein Hall, що дозволяє подолати згадані вище недоліки.
Дана мета досягається використанням способу отримання клею Stein Hall, що включає стадії:
- Отримання порції носія в результаті клейстеризації в лужному середовищі, щонайменше, частини від загальної кількості крохмалю в клеї;
- Розведення порції носія певним обсягом води;
- Додавання залишився вторинного крохмалю,
де на першій стадії згадану порцію носія отримують при використанні частини луги, а на другій стадії порцію носія розбавляють певним обсягом води з подальшим додаванням, щонайменше, порції вторинного крохмалю, де клей Stein Hall з високим вмістом сухої речовини отримують з використанням однієї змішувальної ємності , де на першій стадії згадану порцію носія отримують в одній змішувальної ємності, а на третій стадії залишилася луг додають в розведеному вигляді разом із вторинним крохмалем.
У кращому варіанті способу за винаходом додавання решти вторинного крохмалю і луги проводять постадійно.
Перевага даного варіанту полягає в тому, що вторинний крохмаль безпосередньо не беруть під впливу критично високих концентрацій лугу, таким чином запобігаючи передчасному набухання вторинного крохмалю.
У більш кращому варіанті способу за винаходом додавання лугу і крохмалю проводять, щонайменше, в дві стадії.
В одному з варіантів способу за винаходом на першій стадії отримують порцію носія, що містить від 2 до 9% від загального вмісту крохмалю, в результаті перемішування крохмалю разом з водою і лугами до тих пір, поки весь крохмаль НЕ буде клейстерізован.
В одному з варіантів способу за винаходом на першій стадії вміст лугу в порції носія зазвичай менше 2/3 від загальної кількості, необхідного для отримання композиції клею.
В одному з варіантів способу за винаходом на другій стадії порцію носія розбавляють об'ємом води, відповідним 60-85% від обсягу носія.
В одному з варіантів способу за винаходом на другій стадії додають від 50 до 75% вторинного крохмалю.
У кращому варіанті способу за винаходом після третьої стадії додають буру.
Перевага даного варіанту полягає в тому, що поліпшується первісна клейкість і регулюються як утримування води, так і здатність клею до пенетрації (проникнення).
Мета винаходу, крім того, досягається шляхом розробки клею Stein Hall з високим вмістом сухої речовини, отриманого за способом, описаному вище, де
- Клей містить від 32 до 45% нативного або стабілізованого крохмалю;
- Співвідношення кількостей крохмалю-носія і вторинного крохмалю становить від 1:50 до 1:11;
- В'язкість по Бауеру клею становить від 21 сек до 60 сек;
- Концентрація лугу в клеї достатня для забезпечення SGP (температури гелеобразования крохмалю) в діапазоні від 45 ° С до 53 ° С.
У кращому клеї Stein Hall з високим вмістом сухої речовини, відповідному винаходу, нативний або стабілізований крохмаль отримують з крохмалю зернових культур, бульб або коренеплодів.
Спосіб отримання клеїв згідно з винаходом включає кілька послідовних стадій:
в ході першої стадії отримують порцію носія, що містить від 2 до 9% від загального вмісту крохмалю, в результаті перемішування крохмалю разом з водою і лугами до тих пір, поки весь крохмаль НЕ буде клейстерізован. Зміст лугу в порції носія зазвичай менше 2/3 від загальної кількості, необхідного для отримання композиції клею;
в ході наступної стадії порцію носія розбавляють об'ємом води, відповідним 60-85% від обсягу носія, з подальшим додаванням, щонайменше, половини, а щонайбільше 75% від вторинного крохмалю;
потім на наступній стадії додають решту луг в розведеному вигляді разом з рештою вторинним крохмалем.
Додавання залишилися крохмалю і луги можна проводити одночасно або послідовно (постадійно). Якщо додавання проводити одночасно, то тоді необхідно проявляти обережність, щоб не наразити крохмаль безпосередньої дії лугу.
В ході постадийного додавання до суміші першої і наступної стадій спочатку додають луг, після чого проводять додавання залишився вторинного крохмалю. Постадийное додавання лугу і крохмалю переважно проводять в дві або більше стадії.
На закінчення додають буру, завершуючи виготовлення клею.
Клеї з високим вмістом сухої речовини, що відносяться до типу Stein Hall по винаходу, характеризуються такими властивостями:
містять від 32 до 45% нативного або стабілізованого крохмалю,
співвідношення крохмалю-носія і вторинного крохмалю становить від 1:50 до 1:11,
в'язкість по Бауеру становить від 21 сек до 60 сек,
і концентрація лугу в клеї достатня для забезпечення SGP в діапазоні від 45 до 53 ° С.
Нативний або стабілізований крохмаль можна отримати з крохмалю зернових культур, бульб або коренеплодів. Типовими їх прикладами є, наприклад, крохмалі, отримані з маїсу, пшениці, ячменю, картоплі, тапиоки або маранти, в тому числі воскові крохмалі і крохмалі, що відносяться до типу з високим вмістом амілози.
Стабілізовані крохмалі, згадані в заявці, відповідають крохмалів, які піддали фізичної та / або хімічній обробці з метою отримання крохмалю, які менш чутливі до дії лугу при кімнатних або кілька більш високих температурах. В результаті вони не піддаються неконтрольованим передчасним набухання і / або клейстеризації.
Перевага клеїв Stein Hall з високим вмістом сухої речовини по винаходу і отриманих згідно способу по винаходу полягає в тому, що спосіб їх отримання дозволяє уникнути використання у фракції носія крохмалів із зниженою в'язкістю, клеї все ще володіють чудовою стабільністю при зберіганні і характеризуються відповідними для переробки величинами в'язкості. Вони містять тільки нативний або стабілізований крохмалі. Крім цього, отримують кінцевий клей з високим вмістом сухої речовини, який можна перекачувати насосом.
Цей винахід далі буде проілюстровано такими прикладами, які не повинні розглядатися в якості обмеження обсягу винаходу, як такого і вираженого в такою формулою винаходу.
приклад 1
Клей з високим вмістом сухої речовини отримували наступним чином.
У ємності об'ємом 2000 л спочатку отримували фракцію носія. Тому 16 л розчину NaOH з концентрацією 30% (мас. / Мас.) Домішували до дисперсії, що містить 28 кг стабілізованого крохмалю пшениці і 650 л води. Суміш перемішували за допомогою мішалки з великими зсувними зусиллями при 1500 об / хв протягом 10 хвилин, даючи можливість крохмалю клейстерізованного. Крохмаль у фракції носія становив 3,25% від загального вмісту крохмалю в клеї (співвідношення 1:30).
На наступній стадії до носія додавали 550 л водопровідної води разом з 500 кг стабілізованого крохмалю пшениці і 3 кг бури. Всі разом перемішували при 1500 об / хв ще протягом 5 хвилин.
Перед додаванням решти луги та крохмалю залишилися 12 л розчину NaOH з концентрацією 30% (мас. / Мас.) Спочатку розбавляли в 100 л води.
Після цього в ємність додавали 37 л розведеної лугу з подальшим додаванням 200 кг стабілізованого крохмалю пшениці. Дану суміш перемішували протягом 5 хвилин перед тим, як додати другу порцію у вигляді 37 л лугу і 138 кг крохмалю. Знову суміш інтенсивно перемішували. На закінчення при перемішуванні клею додавали залишилися 38 л лугу і 6,5 кг бури.
Таким чином отримана композиція клею містила 40% (мас.) Твердої фази крохмалю і складалася з наступного:
Отриманий таким чином клей мав такими властивостями:
SGP 47 ° C.
приклад 2
В даному прикладі описується клей, що містить 40% (мас.) Твердої фази крохмалю маїсу. У збірнику об'ємом 1500 л в 440 л води диспергувати 24 кг крохмалю маїсу. До даної дисперсії додавали 12 кг розчину NaOH з концентрацією 33% (мас. / Мас.) І суміш перемішували, використовуючи мішалку з великими зсувними зусиллями, протягом 12 хвилин при 1500 об / хв. Крохмаль у фракції носія становив 4,2% від загального вмісту крохмалю в клеї (співвідношення 1: 24).
На наступній стадії додавали 320 л води з подальшим додаванням 4,5 кг бури і проводили інтенсивне перемішування протягом 3 хвилин. Після цього до фракції носія додавали 300 кг крохмалю і гомогенно їх в ній дисперговані в результаті перемішування при 1500 об / хв ще протягом 3 хвилин. Перед додаванням решти луги та крохмалю дану додаткову фракцію лугу (10 кг 33% -ного NaOH) розбавляли в 100 л води.
Таким чином, в приймач додавали 37 л розведеної лугу з подальшим додаванням 151 кг стабілізованого крохмалю маїсу і проводили перемішування при 1500 об / хв протягом 3 хвилин. Після цього додавали другу порцію лугу з подальшим додаванням 100 кг крохмалю і проводили диспергування. На закінчення при перемішуванні додавали залишилися 35 л лугу разом з 4 кг бури.
Таким чином, отримана композиція клею містила 40% (мас.) Твердої фази крохмалю і складалася з:
Отриманий таким чином клей виявляв такі властивості:
SGP 48,5 ° C.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
-
Спосіб отримання клею Стейн-Хол з високим вмістом сухої речовини з використанням однієї змішувальної ємності, що включає стадії:
отримання носія шляхом клейстеризації першої частини крохмалю в середовищі, що містить частину лугу, необхідної для отримання клею;
розбавлення носія водою з подальшим додаванням, щонайменше, частини другої частини крохмалю;
додавання решти другій частині крохмалю і решти лугу в розведеному вигляді, необхідної для отримання клею.
Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що додавання залишилися другої частини крохмалю і луги проводять постадійно.
Спосіб за п.2, що відрізняється тим, що додавання залишилися другої частини крохмалю і луги проводять, щонайменше, в дві стадії.
Спосіб за п пп.1-3, що відрізняється тим, що на першій стадії носій, що містить від 2 до 9% крохмалю від загальної кількості крохмалю, отримують шляхом перемішування крохмалю разом з водою і лугами до тих пір, поки весь крохмаль НЕ буде клейстерізован .
Спосіб за п пп.1-3, що відрізняється тим, що на першій стадії кількість лугу в носії зазвичай менше 2/3 від загальної кількості, необхідного для отримання клею.
Спосіб за п пп.1-3, що відрізняється тим, що на другій стадії носій розбавляють об'ємом води, відповідним 60-85% від обсягу носія.
Спосіб за п пп.1-3, що відрізняється тим, що на другій стадії додають від 50 до 75% від другої частини крохмалю.
Спосіб за п пп.1-3, що відрізняється тим, що в кінці третьої стадії додатково додають буру.
-
Клей Стейн-Хол з високим вмістом сухої речовини, отриманий згідно способу за допомогою одного з пп.1-8, що відрізняється тим, що він містить
- від 32 до 45% нативного або стабілізованого крохмалю;
- співвідношення першої частини крохмалю і другій частині крохмалю становить від 1:50 до 1:11;
- володіє в'язкістю по Бауеру від 21 до 60 с; і
- концентрація лугу в клеї достатня для забезпечення температури гелеобразования крохмалю від 45 до 53 ° С.
Клей Стейн-Хол з високим вмістом сухої речовини по п.9, що відрізняється тим, що нативний або стабілізований крохмаль отримують з злаків, бульб або коренеплодів.
Версія для друку
Дата публікації 18.12.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.