季銨型低取代度陽離子淀粉作為紙張干強劑的制備及應用.pdf

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

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

3、交實驗，優(yōu)化出取代度為0.05、0.033、0.022及0.01的最佳合成條件。最終通過對比各取代度下的合成工藝條件，找出了采用漿法制備陽離子淀粉對生產工藝波動較小，產率較高的合成條件，即：反應溫度55℃～60℃、反應時間6h～7h、用水量為淀粉質量的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離子淀粉在造紙中的應用。分別探討了陽離子淀粉在針葉漿、闊葉漿、未漂針葉漿及針葉漿和闊

4、葉漿的混合漿中的應用效果。同時為了使產品能更好的滿足實際使用要求，將陽離子淀粉應用于對紙張強度要求較高的紙袋紙之中。實驗表明：自制陽離子淀粉對提高手抄紙強度性能效果較好，特別是當取代度為0.022時，其對改善紙頁強度性能較其它取代度范圍下的陽離子淀粉效果更好。初步得到了陽離子淀粉在紙張中較好的使用條件。通過進一步研究陽離子淀粉在紙袋紙中的應用效果，確定了陽離子淀粉對改善紙頁物理強度最佳使用條件(能夠保證紙頁有良好的留著率，≥93％)，即

5、：漿料pH值8.0～9.0、陽離子淀粉使用量1.0％～1.5％、陽離子淀粉與漿料作用時間10min、填料加入量≤15％。同時通過對比不同種類的淀粉在紙張中的使用效果，發(fā)現(xiàn)自制陽離子淀粉對改善紙張強度及留著方面的性能優(yōu)于市售的陽離子淀粉、淀粉及未添加陽離子淀粉的紙張。 論文的第三部分主要研究了淀粉改性前后的產物結構特征及其在紙漿上的吸附和作用機理，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、化學變化，以及其