Investigation on the Use of Fibres and Fibrids from Modified Potato Starch in the Manufacture of Paper

• Autorzy: Jóźwicka J. , Starostka P. , Szymański A. , Strobin G.

Warianty tytułu

PL

Badania nad wykorzystaniem włókien i fibryd z modyfikowanej skrobi ziemniaczanej do wyrobu papieru

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the Institute of Chemical Fibres, Łódź, Poland, scientific research is being conducted which is devoted to the manufacture of fibrous forms such as fibres and fibrids from modified potato starch. The applied modification method of the potato starch does not spoil its biodegradability. This paper presents the possible use of starch fibres and fibrids for modifying paper as a replacement for cellulose fibres. A blend of bleached sulphate pulp was used containing 60% spine and 40% beach pulp, a mixture that is commonly used in the manufacture of wood-free papers. The addition of starch fibrids as a binding agent for various fibres in paper was investigated by employing blends of bleached pulps with polyester staple fibres in the proportion of 60:40. The investigations were done on laboratory scale, using the Rapid Koethen apparatus for sheet forming. The starch fibrids are used in the amount of 15% as a substitute for cellulose pulp, which resulted in a triple increase in tenacity of the sheets in wet conditions. The paper properties were best improved with the addition of 7.5% of fibrids as binding agent. An addition of 15% starch fibres to the paper pulp as a substitute for cellulose fibres also results in a fourfold increase in the paper strength at wet condition.

PL

Artykuł przedstawia prace prowadzone w Instytucie Włókien Chemicznych nad wytwarzaniem form włóknistych takich jak włókna i fibrydy, z modyfikowanej skrobi ziemniaczanej. Zastosowany proces modyfikacji skrobi ziemniaczanej nie powoduje utraty jej biodegradowalności. W artykule przedstawiono badania możliwości zastosowania włókien oraz fibryd skrobiowych do modyfikacji papieru w masie (jako substytutu włókien celulozowych). Stosowano mieszankę bielonych mas siarczanowych sosnowej i brzozowej w stosunku procentowym 60:40 (skład typowy dla wielu asortymentów papierów bezdrzewnych). Zbadano również dodatek fibryd skrobiowych jako środka wiążącego różne rodzaje włókien w papierze, stosując kompozycję bielonych mas celulozowych oraz ciętych włókien poliestrowych, także w stosunku 60:40%. Badania przeprowadzono w skali laboratoryjnej przy użyciu aparatu do formowania arkusików Rapid Koethen 'a. Użycie fibryd skrobiowych jako substytutu masy celulozowej w ilości 15% spowodował trzykrotny wzrost wytrzymałości arkusików papieru w stanie mokrym. Najkorzystniejsze właściwości papieru, przy stosowaniu fibryd jako środka wiążącego, otrzymano przy 7.5% udziale fibryd skrobiowych. Dodatek włókien skrobiowych w ilości 15% jako substytutu włókien celulozowych w masie papierniczej spowodował czterokrotny wzrost wytrzymałości papieru na mokro.

Słowa kluczowe

EN

potato starch; modified potato starch; starch fibres; starch fibrids; wet spinning; stream-forming; water resistance

PL

skrobia ziemniaczana; modyfikowana skrobia ziemniaczana; włókna skrobi; fibrydy skrobi; przędzenia na mokro; formowanie strumienia; odporność na wodę

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 12, no. 1 (45)
• Strony: 76--80
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jóźwicka J.

• Institute of Chemical Fibres, ul. M. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Starostka P.

• Institute of Chemical Fibres, ul. M. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Szymański A.

• Pulp and Paper Research Institute, ul. M. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Strobin G.

• Institute of Chemical Fibres, ul. M. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

Bibliografia

• 1. Pat. US 3.030.667 (1962).
• 2. Pat. US 3.336.429 (1967).
• 3. Pat. US 4.139.699 (1979).
• 4. Pat. US 4.340.442 (1982).
• 5. Pat. US 4.853.168 (1989).
• 6. J. Jóźwicka, P. Starostka, W. Stęplewski, W. Mikołajczyk, ‘Investigations into the modification of the potato starch used for manufacturing of the fibre-forming products’, Badania nad modyfikacją skrobi ziemniaczanej do wytwarzania form włóknistych’, Research Report, Institute of Chemical Fibres, Łódź, Poland, P-89, 2001 (in Polish).
• 7. J. Jóźwicka, H. Struszczyk, P. Starostka, ‘Biodegradable Film Made from Cellulose Carbamate/Starch Blends’, Fibres & Textiles in Eastern Europe, Vol. 6, No. 4(23), 1998, p.45-47.
• 8. J. Jóźwicka, ‘A new method to produce biodegradable film based on starch and other natural polymers’, Research Project No 3 T09 B 113/10, 1998.
• 9. J. Jóźwicka, D. Wawro, P. Starostka, H. Struszczyk, W. Mikołajczyk, ‘Manufacturing Possibilities and Properties of Cellulose-Starch Fibrids’, Fibres & Textiles in Eastern Europe, Vol. 9, No. 4(35) 2001, p. 28-32.
• 10. Bruce P. Wasserman, Judy D. Timpa, ‘Rapid Quantitative Measurement of Extrusion-Induced Starch Fragmentation by Automated Gel Permeation Chromatog-raphy’, Starch/Stärke 43, No.10, p.389-392, 1991.
• 11. K. Edelman, E. Horn, Faserforschung Textiltechn., 7, 153 ,1953.
• 12. D. Wawro, H. Struszczyk, D. Ciechańska, A. Bodek, ‘Investigation of the process for obtaining microfibrids from natural polymers’, Fibres & Textiles in Eastern Europe, Vol. 10, No.3 (38), 2002, p. 23-26.
• 13. Methods in Carbohydrate Chemistry, Vol. IV, pp. 25-27, 1964.
• 14. A. Niekraszewicz, H. Struszczyk, H. Malinowska, A. Szymański, ‘Chitosan Application to Modification of Paper’, Fibres & Textiles in Eastern Europe, Vol. 9, No.3 (34), 2001, p.58-63.
• 15. PN EN ISO 1924-2:1998, PN-ISO 2758:1995.
• 16. D. Eagles, D. Lesnoy, S. Barlow, ‚Starch Fibres: Processing and Characteristics‘, Textile Res.J. 66 (4), 1996, p. 277-282.