山东轻工业学院硕士学位论文

 

 

I

摘        要 

纳米二氧化钛原生直径约

25 nm，分散在水中以平均粒度约 260 nm 的聚集体

形式存在。其等电点为

pH 6.4，在水中呈酸性，带有正电荷。本文利用纳米二氧

化钛作为固体微粒乳化剂，研究了其对反应型施胶剂

AKD 和 ASA 的乳化作用。

以

AKD 和工业级 ASA 制备的纳米二氧化钛稳定的乳状液用于浆内施胶，研究了

乳液的施胶效果。发现，纳米二氧化钛单独使用不能稳定

AKD 乳液，而壳聚糖在

用量较低时也不能有效地稳定

AKD 乳液。但二者联合使用时，在油水比为 1:5、

壳聚糖用量为

2.0 wt%时，制备了稳定的 O/W 型 AKD 乳液，并当二氧化钛用量低

于

2.2 wt%时，乳液平均粒径随二氧化钛用量的增加而减小；当二氧化钛用量高于

2.2 wt%时，继续增加二氧化钛用量，乳液粒径不再变化。经纳米二氧化钛/壳聚糖

稳定的

AKD 乳液具有较高的施胶效率，且纸张施胶度在二氧化钛用量低于 2.2 wt%

时随二氧化钛用量的增加而提高。

 

纳米二氧化钛单独使用能够稳定工业级

ASA 乳液。当 ASA 含量低于 50%时，

乳液稳定性好，粒径随纳米二氧化钛用量的增加而减小，至二氧化钛颗粒用量达

到

2.0 wt%时，乳液粒径不再随之减小。所得 ASA 乳液具有较好的施胶效果，并

在施胶剂用量从

0.4%增加到 0.5%时，纸张施胶度迅速提高。乳液粒径的减小有助

于提高其施胶效果，因此，适当提高稳定剂二氧化钛用量，

ASA 乳液的施胶效果

也得到改善。但乳液的水解稳定性较差，在

50 分钟之内，施胶效果几乎降低 50%

左右。

 

纳米二氧化钛能有效地稳定试剂级

ASA 乳液，乳液在 3000 rpm 下离心 15min

不破乳、不分层、不沉降。增加水相质量分数，能使纳米二氧化钛稳定的

W/O 型

乳液转变为

O/W 型乳液，且纳米二氧化钛初始分散方式、乳化速度和颗粒浓度对

乳液转相时的水相质量分数有显著影响。当纳米二氧化钛预先分散在

ASA 中时，

乳液转相时的水相质量分数低于纳米二氧化钛预先分散在水中时转相所需的水相

质量分数。通过纳米二氧化钛在

ASA/水界面的扩散实验和红外光谱分析发现，当

纳米二氧化钛分散在水中时，

ASA 的水解产物烯基琥珀酸在界面上对纳米二氧化

钛进行了吸附改性，导致纳米二氧化钛分散在水中时更“疏水”

。较高的乳化速度

提供更多的能量促使乳液在较低的水相质量分数下从

W/O 转变为 O/W 型乳液；而

在较高的二氧化钛浓度下，由于分散体系的黏度较高，致使

W/O 型乳液在较高的

水相质量分数下才能转变为

O/W 型乳液。 

 

关键词：

AKD；ASA；纳米二氧化钛；施胶；Pickering 乳液；相反转