季銨型低取代度陽(yáng)離子淀粉作為紙張干強(qiáng)劑的制備及應(yīng)用.pdf

1、陽(yáng)離子淀粉作為淀粉的一類(lèi)重要衍生物，在造紙工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，其中季銨型陽(yáng)離子淀粉，以其在中堿性條件下的良好應(yīng)用性能，更是得到了廣大造紙工作者和研究者的關(guān)注和重視。目前應(yīng)用于造紙濕部的陽(yáng)離子淀粉的取代度(DS)為0.01～0.07，屬于低取代度陽(yáng)離子淀粉。為了更好地利用淀粉這一可再生資源，使其滿足現(xiàn)代造紙技術(shù)對(duì)造紙助劑高效、低成本的要求，論文采用濕法工藝對(duì)低取代度陽(yáng)離子淀粉的制備及應(yīng)用進(jìn)行了研究。通過(guò)探討各種影響因素，優(yōu)化了合成工藝

2、，總結(jié)出采用濕法工藝制備低取代度陽(yáng)離子淀粉的一條穩(wěn)定、高效的合成路線。同時(shí)將產(chǎn)品用作紙張干強(qiáng)劑，找到改善紙張強(qiáng)度性能最好的取代度。 論文第一部分研究了低取代度陽(yáng)離子淀粉的制備。采用漿法制備工藝(濕法工藝的一種)，詳細(xì)考察了反應(yīng)溫度、堿用量、反應(yīng)時(shí)間等影響因素對(duì)反應(yīng)的影響，初步確定了各反應(yīng)因素與產(chǎn)品取代度的關(guān)系，同時(shí)找出了DS=0.05時(shí)的較好合成條件。通過(guò)改變醚化劑(3-氯-2-羥丙基-三甲基氯化銨，CHPTMA)的用量，采用正

3、交實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化出取代度為0.05、0.033、0.022及0.01的最佳合成條件。最終通過(guò)對(duì)比各取代度下的合成工藝條件，找出了采用漿法制備陽(yáng)離子淀粉對(duì)生產(chǎn)工藝波動(dòng)較小，產(chǎn)率較高的合成條件，即：反應(yīng)溫度55℃～60℃、反應(yīng)時(shí)間6h～7h、用水量為淀粉質(zhì)量的1.2倍、堿用量為醚化劑(CHPTMA)量的1.94～2.12倍。 論文第二部分研究了低取代度陽(yáng)離子淀粉在造紙中的應(yīng)用。分別探討了陽(yáng)離子淀粉在針葉漿、闊葉漿、未漂針葉漿及針葉漿和闊

4、葉漿的混合漿中的應(yīng)用效果。同時(shí)為了使產(chǎn)品能更好的滿足實(shí)際使用要求，將陽(yáng)離子淀粉應(yīng)用于對(duì)紙張強(qiáng)度要求較高的紙袋紙之中。實(shí)驗(yàn)表明：自制陽(yáng)離子淀粉對(duì)提高手抄紙強(qiáng)度性能效果較好，特別是當(dāng)取代度為0.022時(shí)，其對(duì)改善紙頁(yè)強(qiáng)度性能較其它取代度范圍下的陽(yáng)離子淀粉效果更好。初步得到了陽(yáng)離子淀粉在紙張中較好的使用條件。通過(guò)進(jìn)一步研究陽(yáng)離子淀粉在紙袋紙中的應(yīng)用效果，確定了陽(yáng)離子淀粉對(duì)改善紙頁(yè)物理強(qiáng)度最佳使用條件(能夠保證紙頁(yè)有良好的留著率，≥93％)，即

5、：漿料pH值8.0～9.0、陽(yáng)離子淀粉使用量1.0％～1.5％、陽(yáng)離子淀粉與漿料作用時(shí)間10min、填料加入量≤15％。同時(shí)通過(guò)對(duì)比不同種類(lèi)的淀粉在紙張中的使用效果，發(fā)現(xiàn)自制陽(yáng)離子淀粉對(duì)改善紙張強(qiáng)度及留著方面的性能優(yōu)于市售的陽(yáng)離子淀粉、淀粉及未添加陽(yáng)離子淀粉的紙張。 論文的第三部分主要研究了淀粉改性前后的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)特征及其在紙漿上的吸附和作用機(jī)理，用紅外(IR)、掃描電鏡(SEM)等儀器觀察了淀粉及其衍生物的物理、化學(xué)變化，以及其