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江苏造纸
2009
年第
2
期 造纸化学品
醚 、
杂类 ,如亚胺等淀粉醚 。目前新的阳离子淀
粉醚仍在继续发展 ,但叔胺烷基醚淀粉及季胺
烷基醚淀粉仍是主要的阳离子淀粉 。季胺烷基
醚淀粉无论在酸性还是在碱性条件下均成阳离
子性 ,十分适用中 、
碱性条件下抄纸 。在中性抄
纸技术迅速发展的今天 ,季胺型阳离子淀粉己
成为最重要的造纸用阳离子淀粉 。
造纸上所用的阳离子淀粉其取代度一般为
0. 01~0. 07 ,与原淀粉比较 ,胶化温度下降 ,粘
度升高糊液清澈透明性和稳定性都有改善 。取
代度达 0. 07 的产品 ,冷水几乎可溶 。阳离子淀
粉在造纸上主要用作湿部添加的助留 、
助滤和
增强剂
[ 3 ]
。经特殊加工处理的阳离子淀粉还能
用作表面施胶剂和涂布粘合剂 。阳离子淀粉由
于本身带有阳电荷 ,可直接和带阴电荷的纤维
和填料作用 ,起助留 、
助滤和增强的效果 。能降
低造纸成本 ,减少纸厂三废污染 ,且在比较广泛
的 p H 值范围均能适用 ,因此普遍受到纸厂的
欢迎 ,是目前所有变性淀粉系列中使用范围最
广 ,使用量最大的一种改性淀粉 。阳离子淀粉
对应用技术要求较高 ,易受纸浆中带阴 、
阳离子
杂电荷的干扰 ,因此应对不同的浆料 ,不同的纸
机条件 , 不 同 的 应 用 目 的 , 采 用 不 同 的 应 用
方法 。
1. 1. 2 磷酸酯淀粉
磷酸酯淀粉属阴离子型淀粉 。选用不同的
试剂和工艺可以制成磷酸单酯 、
磷酸双酯及交
联磷酸酯淀粉 。控制不同的磷酸试剂用量及工
艺条件 ,又可制得不同取代度的产品 。若辅以
胺类试剂等还可制成特殊性能的双官能团淀
粉 。在造纸上所用的磷酸酯淀粉一般为磷酸单
酯淀粉 ,取代度约 0. 01. 经磷酸酯化的淀粉在
性质上与原淀粉相比己有了很大的变化 ,如粘
度 、
透明性 、
糊液稳定性均明显提高 ,阴离子性
明显增强 。磷酸单酯淀粉在造纸上主要用作助
留 、
助滤剂和增强剂 。经特殊工艺加工处理的
还可用作涂布胶粘剂和层间增强剂 。就磷酸酯
淀粉带阴电荷而论 ,它不能与带阴电荷的造纸
纤维 、
填料直接结合 。因此在作为造纸湿部添
加剂时 ,一般至少要有明矾存在 ,先使其与明矾
中的铝离子络合而呈阳性 ,再与纤维 、填料结
合 。提高其自身的留着率 ,发挥增强 、
助留 、
助
滤作用 ,故磷酸酯淀粉适用于酸性抄纸 。
1 . 1. 3 预糊化淀粉
预糊化淀粉最重要的特征是能在冷水中迅
速膨胀溶解 。这一特性使其在化妆品 、
制药 、
食
品 、
造纸及饲料等行业中具有广泛的用途 。在
造纸工业中 ,一般的湿部添加变性淀粉 ,如阳离
子淀粉 、
阴离子淀粉 、
两性淀粉等均可制成预糊
化淀粉 。这种预糊化造纸淀粉在纸厂使用时 ,
直接将干粉投入打浆池或其它部位 ,就可取得
预期的效果 ,使用方便 ,很受纸厂欢迎 。预糊化
淀粉比同类的非预糊化淀粉成本价格高 ,对应
用效果影响不大 。
1 . 2 增强剂
增强剂主要用来提高纸张的物理强度 ,如
耐破度 、
抗张力 、
抗张能量吸收值 、
耐折度等指
标
[ 4 ]
。我国造纸行业木浆紧缺 ,纸张中草浆 、
竹
浆 、
二次纤维等含量很高 ,成纸强度普遍偏低 ,
故迫切需要纸张增强剂尤其是对提高草浆强度
的改性淀粉
[ 5 ]
。最常用的改性淀粉增强剂有中
等取代度的阳离子淀粉 、
两性及多元变性淀粉 、
磷酸脂淀粉 、
接枝共聚淀粉 、
羧甲基淀粉等 。
1 . 2. 1 两性及多元变性淀粉
两性淀粉是指在同一淀粉分子中既接上阳
离子基团又接上阴离子基团的变性淀粉 。多元
淀粉是指在同一淀粉分子中同时接上二个以上
反应基团的变性淀粉 。它们是综合运用了阴 、
阳及非离子淀粉的改性技术 ,在同一淀粉分子
中同时接上了二个或二个以上的反应基团 。根
据不同的离子基团 ,电荷配比可以制成比阴 、
阳
离子淀粉效果更明显的具有多种特殊功能的变
性淀粉 。
两性及多元变性淀粉除具有相应的单变性
淀粉的某些性质外 ,一般呈电中性或微阳性 。
这类淀粉抗杂离子干扰作用强 ,分子中的阳离
子取代基对阴离子取代基起保护作用 ,反之亦
然 。故对含杂离子较多的草类纤维 、
二次纤维
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