2．1 不同分子结构和分子质量 HCS 的湿部化学行为
    一般情况下，往往需要多个参数才能较好地界定浆料或助剂的湿部化学行为。本实验
通过考察不同分子结构和分子质量的 HCS 加入前后浆料纤维 Zeta 电位、浆料液相浊度以
及浆料滤水速率的变化等来综合考察 HCS 的湿部化学行为。本实验采用的降解 HCS 是通
过下列条件获得的：降解用酸量与淀粉葡萄糖单元的摩尔比均为 0．3：1．0、降解温度
30℃、降解时间 10min。
                    
图 1  不同分子结构和分子质量的 HCS 对浆料 Zeta 电位的影响

2．1．1  不同分子结构和分子质量的 HCS 对浆料 Zeta 电位的影响
    测定纤维的电位可以了解纤维表面电荷的特性和强度，进而得知其吸附相反电荷物质
的能力。从图 l 可以看出，无论采用何种分子结构的 HCS，都是降解后的 HCS 更容易使纤

“ ”

维的电位往 正 的方向变动，使纤维的电位完全变正时的用量小于未降解的 HCS。这说明
降解后的 HCS 吸附于纤维的速度更快，但是其吸附量更小；也就是说，HCS 经降解后，
更少的用量就可以使纤维电位变正。由此可以推论，如果加入等量的 HCS，降解后的
HCS 将更多地残留在浆料液相中，因而也更容易与浆料液相中的 DCS 作用(这个推断在
下面实验将得到证实)。
    其次，比较降解程度相同但分子结构不同的 HCS 可以发现，要使浆料的 Zeta 电位转
正，需消耗的降解 HCS 的用量排列为：直链 HCS<支链 HCS<普通 HCS。这说明分子结构
较为单一的 HCS 更容易被快速地吸附到纤维上，并且直链的低分子质量 HCS 最容易被吸
附于纤维上。
2．1．2 不同分子结构和分子质量的 HCS 对浆料滤水性能的影响
    DCS 对浆料滤水性能具有不良影响，在固着剂的作用下形成的 DCS 絮体也有可能对滤
水起妨碍作用[8]。由图 2 可以看出，HCS(无论降解与否)均具有明显的助滤作用；但是酸
降解后分子质量变得更低的 HCS 更有助于提高浆料的滤水性。这可能是由于分子质量小
的 HCS 更易与纸浆悬浮液中的 DCS 等作用，使 DCS 固着于长纤维，进而提高浆料的滤
水性。3 种不同支链度的 HCS 中，降解后的直链 HCS 具有最好的助滤效果。这可能是因为
降解后的直链 HCS 分子质量最小，更容易与纸浆中的细小纤维和 DCS 作用，将它们固着
于长纤维上，从而降低浆料的保水值，改善浆料的滤水性能。
2．1．3 不同分子结构和分子质量的 HCS 对浆料滤液浊度的影响
    测量浊度的变化可知 HCS 对浆料滤液中胶体物质的作用效果。如图 3 所示，随着 HCS
用量的增加，滤液浊度也在不断下降。与未降解的 HCS 相比，降解后的 HCS 可使浊度下
降得更快，这说明分子质量小的阳离子淀粉更容易与浆料液相中的胶体物质作用。作为微
胶黏物固着剂，与普通 HCS 和支链 HCS 相比，直链 HCS 具有更好的胶体去除效果，这
与 2．1．1 中的推断一致。
2．2 不同分子结构 HCS 对纸张物理性能的影响
                   
图 2 不同分子结构和分子质量的 HCS 对浆料滤水性能的影响

图 3 不同分子结构和分子质量的 HCS 对浆料滤液浊度的影响
实验采用未降解的普通 HCS、直链 HCS 和支链 HCS 以及它们各自降解程度不同的 2 种
HCS，考察它们加入浆料后对纸张强度的影响，结果如表 l 所示。实验采用 T-TEST 统计分
析法对强度数据进行比较，从而确定 HCS 处理的样品与空白样品间是否存在差异。该方
法以 P 值表示差异的有意性，p<0．05 表示两者存在明显差异，p>0．05 表示两者在统计