相连 ,分子量为 100000~1000000 。两者的
分子结构如图 1 所示 :
图
1
淀粉的分子结构
天然淀粉属水溶性高分子物质 ,尽管已
具有一定的粘结性 、
成膜性等特性而被用于
工业上 ,但这种特性十分有限 ,尤其不能适合
现代造纸工业新技术 、
新工艺 、
新设备的要
求 ,所以 ,应对淀粉进行改性 ,制备成改性淀
粉 。常用的改性方法有物理法 、
酶转化和化
学方法 ,以化学方法应用最为广泛 。根据化
学改性的方法 ,淀粉的分类如图 2 所示 。
淀粉
分 解 :酶变性糊精 、
酸分解淀粉
氧 化 :氧化淀粉
衍生物 :
酯化淀粉 :醋酸淀粉 、
磷酸淀粉 、
硫酸淀粉
醚化淀粉 :阳离子淀粉 、
羟烷基淀粉 、
烷基淀粉
共 聚 合 :接枝淀粉 、
丙烯酸接枝淀粉
图
2
化学改性淀粉的分类
淀粉衍生物制备方法的多元化带来了产
品系列的多样化 ,目前变性淀粉正朝着复合
型 、
多元型及系列化 、
特色化 、
专用化方向发
展 。
2 造纸用变性淀粉的品种及特点
2
11 阳离子淀粉
淀粉与胺等化合物反应生成含有胺基和
铵基的醚衍生物 ,氮原子上带正电荷 ,称为阳
离子淀粉 。阳离子淀粉品种繁多 ,Paschall 把
阳离子淀粉分为四类 :即叔胺烷基醚 、
钅翁类
淀粉醚 (包括季铵 、
磷 、
锍衍生物) 、
伯或仲胺
烷基醚 、
杂类 (如亚胺等淀粉醚) 。
由于叔胺烷基淀粉醚只有在酸性条件下
呈阳离子型 ,使用受到了一定的局限 ,一般适
用于酸性条件下抄纸 ;与叔胺淀粉醚相比 ,季
铵型的阳离子性较强 ,且在较大的 p H 值范
围内均可使用 ,随着中性造纸的发展 ,季铵淀
粉醚有了迅速发展 。这是因为 : ①阳离子淀
粉对带负电性的纤维 、
填料等吸附作用很强 ;
②阳离子淀粉的糊液在冷水中具润胀能力 ;
③具备进一步加工生成新的变性淀粉的条
件 ; ④阳离子淀粉的糊化温度随取代度升高
而降低 ,不容易出现分层现象 。
在造纸工业中 ,阳离子淀粉作为浆内添
加剂 ,利用正负电荷相吸原理 ,可提高抄纸时
细小纤维和填料留着率 、
提高纸页的湿强度
和干强度 。另外它还可用于表面施胶及涂
布 。在国外 ,阳离子淀粉正由普通的阳离子
淀粉向两性 、
多元及接枝 、
增效等方面发展 。
2
12 氧化淀粉
氧化淀粉多用次氯酸盐在碱性条件下与
淀粉反应制成 ,次氯酸盐的有效氯在 6 %~
9 %之间 ,用量根据具体的需要而定 。也可以
用其他的氧化剂 ,如 H
2
O
2
、
高碘酸盐等 。经
氧化后的淀粉性能如下 : ①白度增加 。由于
氧化剂对淀粉有漂白作用 ,使氧化淀粉的白
度增加 ,且随氧化程度提高而增加 ; ②胶化温
度下降 ,糊液清晰度高 、
稳定性提高 ,糊液经
干燥后能形成强韧 、
清晰 、
连续的薄膜 ; ③氧
化后的淀粉已带了弱阴离子性 ,易吸附带阳
离子的染料 。
在造纸工业中 ,氧化淀粉主要用作涂布
粘 合 剂 和 表 面 施 胶 剂 , 还 可 与 聚 乙 烯 醇
(PVA) 等化工原料复配 , 进行表面施胶 , 增
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5
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改性淀粉在造纸工业中的应用
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