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液转人同体积的离心管中,读出数值,按下

 

式计算出沉降体积:

沉降体积为:= 10 一       (1)

式中:—沉降体积,mL;—上清液体积,
mL。数值越小表示交联度越高。

(2)粘度的测定

[21]

    称取 30g(干基)淀粉样品于 500ml 三颈

瓶中,加入去离子水至 500 g,在沸水浴中

加热并搅拌,待淀粉糊温度升至 95℃后保温
10min,取出冷却至 40℃,采用 NDJ-1 型粘

度计测定粘度(mPa·s)。

(3)季铵型阳离子取代度的测定

[15,16,21]

精确(0.001g)称取样品,采用凯式定

氮法测定样品中的含氮量,阳离子淀粉的含
氮量按照式(2)计算:

Error: Reference source not found

        (2)

其中:X—样品中氮含量,%;V

1

—样品试

验消耗盐酸标准溶液的体积,ml;V

0

—空白

试验消耗盐酸标准溶液的体积,ml;C—盐

酸标准溶液的浓度,mol/L;1.401—1ml 之 1 
M 盐酸标准溶液相当于氮的质量;m—样品

质量,g;w—样品中水分含量,%。取代度

(DS)按式(3)计算:

Error: Reference source not found

 

(3)

其中:DS—阳离子淀粉的取代度,%;X—

阳离子淀粉样品含氮量,%;X

0

—原淀粉含

氮量,%;11.57—淀粉摩尔质量与氮摩尔质

量的比值;13.44—取代基团摩尔质量与氮摩

尔质量的比值。

1.2.3 纸张抄造应用实验

按照纸浆绝干浆的 0.3% 称取变性淀粉

 

样品,以 2% 的浓度制成淀粉乳浆,充分糊

 

化后添加至 30%

 

芦苇杆 + 50% 

 

稻草 + 20%玉

米秸秆的混合浆料中,进行生活用纸的抄造。
纸浆浓度为 2.3%,纸机机型为低速短长网纸

机,纸张定量为 17—21g/m

2

。所造纸张依照

GB/T 453-2002 中规定的方法测定纸张抗张

强度,即纸张拉力

[22]

结果与讨论
2.1 酯交联淀粉的制备工艺筛选

以沉降积为评价指标,采用单因素实验

法考察了酯化剂用量、酯化时间、酯化温度
以及酯化 pH 对反应的影响。

表 1 酯交联淀粉单因素实验设计

Tab 1 ester cross-linked starch single factor 

experimental design

水平

  

因 素

A(%)

B(℃)

C(h)

D

1

0.02

20

0.5

9.5

2

0.04

25

1.0

10.0

3

0.06

30

1.5

10.5

4

0.08

35

2.0

11.0

5

1.00

40

2.5

11.5

注:A 为酯化剂 POCl

3

用量;B 为酯化温度;C 为

酯化时间;D 为酯化 pH。

图 1 各单因素对沉降体积的影响

Fig 1 of each single factor on the 

sedimentation volume

单因素实验设计如表 1 所示,实验结果

如图 1 所示。根据单因素实验结果进行了正

交实验,实验设计如表 2 所示。

表 2 酯交联淀粉正交实验设计

Tab 2 ester cross-linked starch orthogonal 

experimental design

水平

  

因 素

A(%)

B(℃)

C(h)

D

1

0.06

20

0.5

10.5

2

0.08

25

1.0

11.0

3

0.10

30

1.5

11.5

注:A 为 POCl

3

相对淀粉干基添加量;B 为酯化温

度;C 为酯化时间;D 为酯化 pH。

将试验数据进行极差分析后可确定各因

素的影响主次顺序为:酯化剂添加量>酯化
pH>酯化时间>酯化温度,最佳制备工艺为
A

3

B

3

C

3

D

2

,即:酯化剂添加量为淀粉干基量