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中国造纸学报

第２２卷第４期

Ｙｕｌｉｎ

Ｚｈａｏ等研究表明拉１，将淀粉颗粒加入到沉淀碳

酸钙悬浮液中，对混合物进行挤压处理，得到糊状物，

再将糊状物在９０℃下处理３ｈ使淀粉发生溶胀，形成

部分交联的凝胶状物质，经相应研磨处理和分散处理

后，可得到表面覆有部分疏水性淀粉沉积膜的改性产

物，当此改性填料用于造纸加填时，其在浆料体系的溶

解度较小，覆盖于填料粒子表面的沉积膜具有良好的

稳定性。对于改性填料的应用性能而言，未改性淀粉

与改性淀粉的应用效果基本相当。Ｚｅｇｕｉ

Ｙａｎ等指

出口Ｊ，基于淀粉沉积膜改性技术的实旌路线可进一步

简化，可先将淀粉在一定温度下进行糨化处理，再将其

与高岭土混合，所得混合物经真空千燥及研磨处理后，

即可得到相关改性产物。相应改性过程如图ｌ所示。

未改性淀粉与改性淀粉的应用效果基本相当，且当改

性高岭土填料用于造纸过程时，其粒子表面的淀粉沉

积膜在浆料体系中具有一定的润胀趋势，可进一步促

进填料与纤维的结合，有利于改善相关纸张的强度

性能。

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改性高岭土填料

的混合物

图ｌ

基于淀粉沉积膜的高蛉土填科的改性路线

沉淀技术也可用于基于淀粉沉积膜的改性填料的

制备。Ｓｅ－Ｙｏｕｎｇ

Ｙｏｏｎ等研究表明ＭＪ，将高岭土填料加

入到３％～４％的未改性淀粉悬浮液中，对混合物进行

蒸煮处理，再在搅拌下将蒸煮后的混合物加入到硫酸

铵溶液中，此时体系中析出高岭土一淀粉复合物，经过

滤及洗涤处理后，即可得到改性填料。经改性处理后，

高岭土粒子表面为淀粉沉积膜所覆盖，形成粒子尺寸

相对较大的复合物填料，其在水或浆料体系中具有很

小的溶解度，与未改性高岭土相比，可显著改善相关纸

张的强度性能。

借助于淀粉与脂肪酸或脂肪酸盐的复合反应也可

用于基于淀粉沉积膜的改性填料的制备。Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ

Ｌ

Ｋｕｒｒｌｅ及Ｓｅ－Ｙｏｕｎｇ

ｏｏｎ等研究表明¨‘６ ３，将经预糊化

处理的淀粉与脂肪酸或脂肪酸盐复合，复合物与填料

悬浮液（碳酸钙或高岭土）混合，再经相关处理后即可

得到改性填料。与未改性填料相比，所得改性填料可

有效改善纸张的强度性能，且由于脂肪酸或脂肪酸盐

具有较强的疏水性，改性填料也可有效起到施胶增效

作用，可提高纸张抵抗液体渗透的能力。

１．１．２基于纤维素或甲壳素沉积膜的改性技术

与淀粉不同，未经改性处理的纤维素（如微晶纤

维素）和甲壳素是完全不溶于水的，若将其用于造纸

过程，其结构和性能不会受体系中的水、化学助剂及温

度的影响＂ｏ。将纤维素或甲壳素溶于相应的溶剂中，

在一定条件下可得到均匀的聚合物溶液，将一定量的

填料引入到聚合物溶液中，填料粒子不但不会发生溶

解，且可十分稳定地存在于体系中，引入填料后体系的

黏度也随之下降，形成一个稳定的体系。将一定量的

非溶剂引入该体系中，体系中可析出沉淀（也可在体

系发生沉淀之前或沉淀过程中鼓入一定量的气体），

经洗涤、干燥及研磨处理后，在～定条件下可得到复合

填料或改性填料，其中纤维素或甲壳素可紧密地覆盖

于填料粒子表面。对于改性填料的结构形态而言，在

很大程度上受填料类型、非溶剂的种类及温度的影响。

基于纤维素或甲壳素沉积膜的改性技术适用于二氧化

钛、高岭土及碳酸钙等填料，与未改性填料相比，改性

填料可较为有效地改善纸张强度性能，可用于高加填

量纸或纸板的生产。此外，经改性处理后，填料的留着

性能往往也可得到显著改善，如表１所示，与未改性二

氧化钛相比，改性二氧化钛在纸张中的留着率具有十

分明显的优势。

表１

改性二氧化钛与未改性二氧化钛在纸张中的留着率拍】

注改性二氧化钛是二氧化钛和微晶纤维素以Ｉ：１的质量比在一定

条件下制得的。

ｌ，２基于水溶性聚合物的改性与处理技术

某些水溶性聚合物在一定条件下可部分吸附于填

料粒子的表面，用于无机填料的改性与处理。对于水

溶性聚合物而言，当其分子质量相对较低时，主要借助

于吸附作用等附着于填料粒子表面，改善填料与纸浆

纤维的结合力，而当其分子质量相对较高时，除可产生

吸附作用外，也可在一定程度上对填料起到预絮聚作

用，使多个填料粒子聚集在一起，形成尺寸较大的填料

粒子。采用水溶性聚合物对填料进行改性与处理，除

可改善填料的应用性能外。由于某些水溶性聚合物本

身也可用作造纸湿部助荆，因此经改性与处理后的填

料可进一步改善纸张性能，或提高浆料匿着率及改善

浆料滤水性能等。然而，由于水溶性聚合物在浆料体

　

万方数据