本发明涉及造纸用表面施胶液技术领域，尤其是涉及一种造纸用表面施胶液的生产工艺。
背景技术：
表面施胶机在包装纸行业，特别是箱板和高强瓦愣纸的生产企业中普遍使用，表面施胶机需要使用造纸用表面施胶液，即有表面施胶就有淀粉蒸煮。
造纸用表面施胶液是目前表面施胶剂中应用最为广泛的品种之一，与其它表面施胶剂相比，淀粉衍生物作为表面施胶剂具有资源丰富、价格便宜、纯天然植物原料，无毒安全等独特的优势。为了增加淀粉的摄取量，提高淀粉溶液的固含量，改善淀粉表面施胶效果，需要降低施胶淀粉的粘度，目前大部分企业是使用淀粉蒸煮方法制取得到造纸用表面施胶液。
目前中小企业普遍使用间隙蒸煮，即用蒸煮锅一锅一锅地蒸煮淀粉，每锅加入过硫酸铵和碱等化学品，每一锅淀粉都要经过十几小时地熬煮，才能得到能够使用于表面施胶机的造纸用表面施胶液。这种方法制取得到的造纸用表面施胶液存在以下问题，蒸煮时间长，成本高，氧化程度难控制，制取过程对环境有污染。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种造纸用表面施胶液的生产工艺，它。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种造纸用表面施胶液的生产工艺，包括以下步骤，
制备合成淀粉酶步骤，按重量百分比，在第一反应釜中投入以下组份，40～50％的α-淀粉酶、20～30％的腺苷二磷酸葡萄糖、3～5％的4,5-咪唑二羧酸、5～8％的十二烷基苯磺酸钠、2～3％的葡萄糖酸钙、2～3％的乙酸钙、2～3％的天然牛胶和松油醇余量；密封蒸煮1小时，釜内温度控制在50～60℃，在蒸煮过程中控制釜内的搅拌器以50～100r/min的转速搅拌，得到合成淀粉酶，转移至冻库保存备用，保存温度为-5～0℃；
混合预反应步骤，将阳离子淀粉过筛后投入到搅拌斗搅拌中，从冻库中取出第一份合成淀粉酶，并通过定量泵向搅拌斗内缓慢投入，阳离子淀粉与第一份合成淀粉酶的总重量比例为10:1～2，在搅拌过程中，搅拌斗内的温度控制在30～40℃，搅拌斗内的搅拌器的转速控制在300～500r/min，搅拌20～30分钟，阳离子淀粉在搅拌斗中轻度水解和分解，充分搅拌后将其粘稠度提升30～40％，得到预拌阳离子淀粉；
制备液态合成淀粉酶步骤，从冻库取出第二份合成淀粉酶并另行制作成液态合成淀粉酶，按重量百分比，将第二份合成淀粉酶70～80％、松油醇10～20％、4,5-咪唑二羧酸6～8％和水余量充分搅拌混合，得到液体形态的液体合成淀粉酶；
淀粉糊化步骤，同时连续地缓慢地向第二反应釜上部开口泵入蒸馏水和预拌阳离子淀粉，控制釜内的搅拌器以50～100r/min的转速搅拌，在搅拌过程中，将第二反应釜内的温度控制在30～40℃，预拌阳离子淀粉的泵入速度为50～100克/秒，蒸馏水的泵入速度为5～10克/秒，从第二反应釜的底部泵入高压空气，泵气量1000～2000升/秒，为使第二反应釜内的预拌阳离子淀粉充分糊化，同时使淀粉酶充分繁殖，得到完全糊化的糊化阳离子淀粉；
混炼步骤，将糊化阳离子淀粉泵送至双螺杆混炼机进行混炼，螺杆转速为50～80r/min，双螺杆混炼机的螺杆筒内的温度控制在50～60℃，螺杆筒内的前段压力控制在5～10mpa，中段压力控制在3～4mpa，使糊化阳离子淀粉中的淀粉酶分散化，且分布均匀，同时在前段和中段抑制淀粉酶，抑制糊化阳离子淀粉产生产物变性；
乳化步骤，通过高压水泵向设置在双螺杆混炼机的中后段的输入接口泵入液体合成淀粉酶，液体合成淀粉酶的泵入速度为2～5克/秒，螺杆筒内的后段压力控制在1.5～2mpa，螺杆筒内的后段温度控制在60～70℃，使糊化阳离子淀粉中的阳离子淀粉开始定向生物变性，形成轻度液化的乳化阳离子淀粉；
初步生物变性步骤，通过双螺杆混炼机的挤出口向输送管道喷射乳化阳离子淀粉，在输送管道中向前输送的乳化阳离子淀粉，在释放压力后进入加速变性过程，在输送管道中完成初步生物变性；
高速生物变性步骤，输送管道将完成初步生物变性的乳化阳离子淀粉输送到生物变性池，生物变性池的温度控制在50～60℃，生物变性池内通过搅拌器慢速搅拌，搅拌器的转速为50～80r/min，进入到生物变性池的乳化阳离子淀粉中的淀粉酶被激活，乳化阳离子淀粉快速液化，黏度迅速降低，在8～10分钟内完成生物变性过程，并得到表面施胶液；
灭酶步骤，将生物变性池中的表面施胶液泵送至灭酶室的灭酶金属管道中，通过安装在灭酶金属管道外围的电磁加热装置加热灭酶金属管道，将长度为5～10米的灭酶金属管道的温度控制在500～600℃，在灭酶室中完成灭酶作业，再泵送至表面施胶机的供液站；
成品，在表面施胶机的供液站得到成品造纸用表面施胶液，且为表面施胶机的供液站提供连续供应的表面施胶液。
进一步的技术方案中，所述灭酶步骤中，在灭酶室中沿高度方向分布有若干层子金属管道，每一层子金属管道分布若干个直型的子金属管道，并使相邻两个子金属管道之间保持50～80cm的间距，各子金属管道的内径选择5～15cm，并使各子金属管道顺次连接而形成所述灭酶金属管道。
进一步的技术方案中，将灭酶金属管道连接表面施胶液输送管道，并使表面施胶液输送管道顺次穿过造纸厂的白水池和清水池，在降低造纸用表面施胶液的温度的同时提高白水池和清水池的水温，并将表面施胶液的温度控制在40～50℃，到稳定的定性的造纸用表面施胶液。
进一步的技术方案中，所述制备合成淀粉酶步骤，按重量百分比，在第一反应釜中投入以下组份，42～53％的α-淀粉酶、22～35％的腺苷二磷酸葡萄糖、3～4％的4,5-咪唑二羧酸、5～6％的十二烷基苯磺酸钠、2～3％的葡萄糖酸钙、2～3％的乙酸钙、2～3％的天然牛胶和松油醇余量。
本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明能够连续生产表面施胶液，生产效率高，不需要数小时熬煮，生产更加节能，降低生产成本；且生产得到的表面施胶液的性能更好，胶料留着率达到100％，减少使用量和回收量，提高纸张的印刷性能、耐久性、耐磨性、抗油性能和抗水性能，生产过程清洁环保，无污染。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
一种造纸用表面施胶液的生产工艺，包括以下步骤，
制备合成淀粉酶步骤，按重量百分比，在第一反应釜中投入以下组份，40～50％的α-淀粉酶、20～30％的腺苷二磷酸葡萄糖、3～5％的4,5-咪唑二羧酸、5～8％的十二烷基苯磺酸钠、2～3％的葡萄糖酸钙、2～3％的乙酸钙、2～3％的天然牛胶和松油醇余量；密封蒸煮1小时，釜内温度控制在50～60℃，在蒸煮过程中控制釜内的搅拌器以50～100r/min的转速搅拌，得到合成淀粉酶，转移至冻库保存备用，保存温度为-5～0℃。其中，淀粉酶的组份中，α-淀粉酶、腺苷二磷酸葡萄糖、葡萄糖酸钙和乙酸钙是使淀粉产生生物变性的主要成分，而其中加放的牛胶和松油醇，能够使阳离子淀粉生物变性的速度提升3～5倍，且阳离子淀粉生物变性后得到的表面施胶液的质量更好，在纸张表面施胶形成的厚度减少为0.005～0.01mm，且胶料留着率达到100％，现有的表面施胶液的留着率为70～80％，因此能节省表面施胶液的使用量，减少回收量，白水变得更加清洁，减少生产过程的产生的污染源，还能提高纸张的抗油性能和抗水性能，提高纸张的强度；而十二烷基苯磺酸钠和4,5-咪唑二羧酸则能提高纸张的印刷性能，提高纸张的耐久性和耐磨性。
较佳的合成淀粉酶的配方，按重量百分比，在第一反应釜中投入以下组份，42～53％的α-淀粉酶、22～35％的腺苷二磷酸葡萄糖、3～4％的4,5-咪唑二羧酸、5～6％的十二烷基苯磺酸钠、2～3％的葡萄糖酸钙、2～3％的乙酸钙、2～3％的天然牛胶和松油醇余量。
混合预反应步骤，将阳离子淀粉过筛后投入到搅拌斗搅拌中，从冻库中取出第一份合成淀粉酶，并通过定量泵向搅拌斗内缓慢投入，阳离子淀粉与第一份合成淀粉酶的总重量比例为10:1～2，在搅拌过程中，搅拌斗内的温度控制在30～40℃，搅拌斗内的搅拌器的转速控制在300～500r/min，搅拌20～30分钟，阳离子淀粉在搅拌斗中轻度水解和分解，充分搅拌后将其粘稠度提升30～40％，得到预拌阳离子淀粉；
制备液态合成淀粉酶步骤，从冻库取出第二份合成淀粉酶并另行制作成液态合成淀粉酶，按重量百分比，将第二份合成淀粉酶70～80％、松油醇10～20％、4,5-咪唑二羧酸6～8％和水余量充分搅拌混合，得到液体形态的液体合成淀粉酶；
淀粉糊化步骤，同时连续地缓慢地向第二反应釜上部开口泵入蒸馏水和预拌阳离子淀粉，控制釜内的搅拌器以50～100r/min的转速搅拌，在搅拌过程中，将第二反应釜内的温度控制在30～40℃，预拌阳离子淀粉的泵入速度为50～100克/秒，蒸馏水的泵入速度为5～10克/秒，从第二反应釜的底部泵入高压空气，泵气量1000～2000升/秒，为使第二反应釜内的预拌阳离子淀粉充分糊化，同时使淀粉酶充分繁殖，得到完全糊化的糊化阳离子淀粉；
混炼步骤，将糊化阳离子淀粉泵送至双螺杆混炼机进行混炼，螺杆转速为50～80r/min，双螺杆混炼机的螺杆筒内的温度控制在50～60℃，螺杆筒内的前段压力控制在5～10mpa，中段压力控制在3～4mpa，使糊化阳离子淀粉中的淀粉酶分散化，且分布均匀。
其中，α-淀粉酶的分子中含有一个结合得相当牢固的钙离子，这个钙离子不直接参与酶-底物络合物的形成，其功能是保持酶的结构，使酶具有最大的稳定性和最高的活性。但是，在混炼步骤中，特别是在高压作用下，4,5-咪唑二羧酸和十二烷基苯磺酸钠会影响这个钙离子的稳定性，提升这个钙离子的活性，因此酶的稳定性下降，活动降低，因此4,5-咪唑二羧酸和十二烷基苯磺酸钠能起到抑制淀粉酶的酶作用，但是却能激发淀粉酶的繁殖速度，即在前段和中段抑制淀粉酶，抑制糊化阳离子淀粉产生产物变性，使其繁殖速度提升2～3倍。
乳化步骤，通过高压水泵向设置在双螺杆混炼机的中后段的输入接口泵入液体合成淀粉酶，液体合成淀粉酶的泵入速度为2～5克/秒，螺杆筒内的后段压力控制在1.5～2mpa，螺杆筒内的后段温度控制在60～70℃，使糊化阳离子淀粉中的阳离子淀粉开始定向生物变性，形成轻度液化的乳化阳离子淀粉；
初步生物变性步骤，通过双螺杆混炼机的挤出口向输送管道喷射乳化阳离子淀粉，在输送管道中向前输送的乳化阳离子淀粉，在释放压力后进入加速变性过程，在输送管道中完成初步生物变性；
高速生物变性步骤，输送管道将完成初步生物变性的乳化阳离子淀粉输送到生物变性池，生物变性池的温度控制在50～60℃，生物变性池内通过搅拌器慢速搅拌，搅拌器的转速为50～80r/min，，解除压力后松油醇、十二烷基苯磺酸钠和4,5-咪唑二羧酸不能再影响α-淀粉酶的分子的钙离子，失去了抑制合成淀粉酶中淀粉酶，而是激化作用，因此，进入到生物变性池的乳化阳离子淀粉中的淀粉酶被激活，乳化阳离子淀粉快速液化，黏度迅速降低，在8～10分钟内完成生物变性过程，并得到表面施胶液；高速生物变性使乳化阳离子淀粉的变性更加彻底和完整，表面施胶液的性能也更好。
灭酶步骤，将生物变性池中的表面施胶液泵送至灭酶室的灭酶金属管道中，通过安装在灭酶金属管道外围的电磁加热装置加热灭酶金属管道，将长度为5～10米的灭酶金属管道的温度控制在500～600℃，在灭酶室中完成灭酶作业，再泵送至表面施胶机的供液站；在灭酶室中沿高度方向分布有若干层子金属管道，每一层子金属管道分布若干个直型的子金属管道，并使相邻两个子金属管道之间保持50～80cm的间距，各子金属管道的内径选择5～15cm，并使各子金属管道顺次连接而形成所述灭酶金属管道。
将灭酶金属管道连接表面施胶液输送管道，并使表面施胶液输送管道顺次穿过造纸厂的白水池和清水池，在降低造纸用表面施胶液的温度的同时提高白水池和清水池的水温，并将表面施胶液的温度控制在40～50℃，到稳定的定性的造纸用表面施胶液。
成品，在表面施胶机的供液站得到成品造纸用表面施胶液，且为表面施胶机的供液站提供连续供应的表面施胶液。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。