Увод
Еколошки, лако биоразградиво суво средство за чврстоћу је нова врста функционалног адитива за производњу папира заснованог на обновљивим природним полимерима или њиховим зеленим модификованим дериватима, комбинујући одличне перформансе учвршћивања папира са карактеристикама које не утичу на животну средину. Кроз органску интеграцију сировина на биолошкој бази (као што су скроб, гуар гума, целулоза, хитин, итд.) у својој молекуларној структури и технологијама зелене хемијске модификације (укључујући ензимску модификацију, физичку желатинизацију, благу етерификацију/етерификацију), овај производ даје папиру изузетну брзу биолошку чврстоћу, добру способност формирања. У међувремену, одржава ниску токсичност, низак еколошки ризик и високу ефикасност рециклирања ресурса током целог животног циклуса производње, примене и одлагања.
Као кључни материјал за савремену индустрију производње папира да испуни захтеве стратегије „двоугљеника“, циркуларне економије и зелене производње, еколошки лако биоразградиви суви агенс се испоручује у облику млечно беле до светло жуте течности или праха. Одликује се обновљивим сировинама, високом биоразградљивошћу (>60%, ОЕЦД 301Б), изузетно ниском токсичношћу (ЛЦ50>100 мг/Л, акутна токсичност за рибе), добром компатибилношћу система и високом безбедношћу за крајње производе. Широко се користи у папиру за паковање хране, марамици, папиру за културу, специјалном папиру и врхунским папирним производима који траже сертификате о еколошкој етикети као што су ФСЦ, ПЕФЦ, ЕУ Ецолабел и Нордиц Сван.
Из перспективе хемијског састава и структурних карактеристика, основна технологија еколошки лако биоразградивог сувог агенса лежи у зеленој екстракцији, контролисаној модификацији и оптимизацији перформанси природних полимера.
- Производи на бази катјонског скроба користе јестиве или нејестиве скробове као што су кукуруз, кромпир и тапиока као сировине. Кватернарне амонијум групе (нпр. 3‑хлоро‑2‑хидроксипропилтриметиламонијум хлорид, ЦХПТАЦ) се уводе сувом или влажном етерификацијом, са степеном супституције (ДС) 0,02–0,07, густином наелектрисања 0,1–0,5 мекв/г, 0 0 мол. а вискозитет после желатинизације 500–5000 цП. Стопа биоразградње >80% (28 дана, метода активног муља). Као најраспрострањенији еколошки прихватљиви агенс за суву чврстоћу, одликује се ниском ценом, стабилним перформансама и високом безбедношћу хране (у складу са ФДА 21 ЦФР 176.170).
- Гуар гума и њени деривати се екстрахују из семена махунарке биљке гуар. Са кичмом галактоманана, катјонска модификација даје густину наелектрисања 0,2–0,8 мек/г и молекулску тежину 500.000–2.000.000 Да. Дозирање је само 1/3–1/5 скроба, са бољим побољшањем чврстоће и стопом биоразградње >70%, погодно за висококвалитетне марамице и танак папир.
- Деривати целулозе као што су карбоксиметил целулоза (ЦМЦ) и катјонска целулоза (ЦЦ) користе дрво или памучно врпцу као сировине, са садржајем на биолошкој бази >95% и стопом биоразградње >90%. Имају одличне особине за формирање филма, побољшавају површинску чврстоћу и могућност штампања, погодне су за премазани папир и специјални папир.
- Производи на бази хитина/хитозана екстрахују се из морског отпада као што су шкољке шкампа и ракова. Природно су катјонски, обезбеђују јачање, антибактеријске и хидратантне функције, са стопом биоразградње >85%, погодне за папир за паковање хране и производе од медицинског папира.
- Графт кополимери скроб-полиакриламид комбинују биоразградљивост скроба и високу ефикасност ПАМ-а у јачању, са стопом биоразградње од 40%–60% (побољшано нижим односом калемљења ПАМ-а), погодни за паковање картона који захтева равнотежу између чврстоће и еколошких перформанси.
Облици производа укључују катјонску емулзију скроба спремну за употребу (садржај чврсте материје 15%–25%, није потребно кување), преџелатинизовани прах (растворљив у хладној води), раствор деривата гуар гуме (ниског вискозитета <1000 цП) и суспензију наноцелулозе (садржај чврсте материје 3%–10 високе специфичне површине).