2010 年 第 2 期

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发挥其作用。

2 阳离子淀粉的应用

由于阳离子淀粉带有正电荷，对带阴电荷的物质

有很好的亲和性，且结合后不可逆性高，所以是造纸

工业中非常重要的化学助剂，如作为纸张的增强、助

留助滤剂、湿部添加剂、施胶剂等。应用于纸张的阳

离子淀粉，

其取代度 (DS)通常在 0.101~0.105 之间时，

使用效果最为突出。同时，

阳离子淀粉的应用可以在

保证纸张成纸性能不变的情况下，使用低质原料 (如

速生阔叶木材 )，因此为解决木材资源的不足提供了

一条有效的途径。陈振芬通过试验研究发现：

(1)阳离

子淀粉的添加可提高填料留着率，降低白水回收系统

负荷；(2)阳离子淀粉的添加有助于改善成纸的表面性

能及施胶性，减少成纸的掉毛掉粉；(3)阳离子淀粉的

添加对白度略有影响；(4)阳离子淀粉添加后，浆渣白

度提高；(5)通过添加淀粉，可以在保证成纸质量的前

提下，

适当减少填料、

松香胶及净水剂的用量，

以达到

降低成本的目的。

2.1 纸张干强剂

阳离子淀粉是用各种含卤代基或环氧基的有机

胺类化合物与淀粉分子中的羟基进行醚化反应而生

成的一种含有氨基，

并在氮原子上带有正电荷的淀粉

醚衍生物。阳离子淀粉由于带有正电荷，

能与带负电

荷的细小纤维、填料紧密结合，因而广泛地应用于造

纸湿部作助留、助滤、

增强剂，

是一种良好的造纸干强

剂。

高晓军等介绍合成木薯阳离子淀粉的影响因素，

确定出合成阳离子淀粉的最佳工艺条件，

表明木薯阳

离子淀粉合成最佳条件是：

阳离子醚化剂是淀粉用量

的 5%，反应温度 50℃，反应时间 6h；对取代度为 0.03

的木薯阳离子淀粉在脱墨浆中当用量为绝干浆料的

0.8%时，

浆料留着率和成纸强度的效果都是最好的。

阚兴传等对季铵型阳离子淀粉在废纸回用过程

中的增强效果进行了初步研究。研究表明：

当阳离子

淀粉用量为 1.0%，温度为 60℃，反应时间为 2.0h，pH

为 5 时增强效果最佳。

2.2 造纸湿部添加剂

阳离子淀粉是用于纸张生产的湿部的主要变性

淀粉之一，

具有增强剂的作用，

可提高纸页强度，

同时

也具有助留助滤剂的作用；

可提高细小组分在纸页中

的留着率，

进而也对纸页的强度方面产生影响。在造

纸工业中，由于纤维、填料、松香胶都带有负电荷，阳

离子淀粉能与浆料中带负电荷的物质发生相互吸附，

其自身留着率高。淀粉自身羟基和阳离子使纤维之

间、

纤维与填料之间接触面积增大，

结合力增加，

从而

起增强作用。

阳离子淀粉带有正电荷，可中和浆料中带的负电

荷，浆料中微粒表面的 Zeta 电位接近等电点，从而使

填料和细小纤维的留着率达到最大，

同时还有助滤作

用，

所以阳离子淀粉越来越广泛地被用作造纸湿部添

加剂。阳离子对微纤维的吸附产生助留作用增加了

纸张的强度。由于阳离子淀粉对细小纤维的絮凝和

重新分布增加了湿纸的渗透性，

从而提高了湿纸的排

水量，

又可减少打浆时间。因此阳离子淀粉对提高湿

部生产效益、

节约能源起着非常重要的作用。

陈启杰采用了溶剂法和半干法制备工艺，

通过详

细考察制备高取代度阳离子淀粉的各种影响因素，

分

别优化出溶剂法和半干法制备高取代度阳离子淀粉

的较佳工艺条件，

并将制备的高取代度阳离子淀粉应

用于造纸湿部作助留助滤剂和阴离子垃圾捕捉剂，

以

提高填料留着率，

最后还对高取代度阳离子淀粉的湿

部作用机理进行了探讨。

2.3 处理造纸白水

白水即抄纸工段废水，

它来源于造纸车间纸张抄

造过程。白水主要含有细小纤维、填料、涂料和溶解

了的木材成分，

以及添加的胶料、

湿强剂、

防腐剂等。

造纸白水排水量大，含有大量的软纤维和填料，悬浮

物含量高，

其所含的有机污染负荷远远低于蒸煮黑液

和中段废水，

所引起的污染令世人瞩目。用阳离子淀

粉作为絮凝剂处理造纸白水具有投资少、工期短、处

理系统运行管理简单、

操作灵活、

处理效果好等特点。

此外，

阳离子淀粉还可以吸附工业废水中的带负

电荷的有机或无机悬浮物质，

如泥土、

二氧化钛、

煤粉、

炭、铁矿砂、胶体性物质、纤维素、阴离子淀粉等。并