AKD施膠機(jī)理及纖維抗水性能的研究.pdf

1、當(dāng)今造紙工業(yè)中廣泛應(yīng)用的施膠條件是中堿性施膠,以陽離子淀粉作為乳化劑的淀粉型烷基烯酮二聚體(AKD)乳液施膠劑是國(guó)內(nèi)外普遍采用的一種中堿性漿內(nèi)施膠劑。陽離子淀粉是由含有氨基、亞氨基、銨、锍或膦等陽離子化試劑在堿性條件下與淀粉反應(yīng)而制得。造紙工業(yè)中主要應(yīng)用的是3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨(CHPTMA)作為醚化劑。本論文主要通過用新型的制備工藝制備出具有高取代度低粘度的陽離子淀粉乳化劑,用模擬底物模擬植物纖維,對(duì)AKD在漿料中可能發(fā)生的

2、反應(yīng)進(jìn)行了探討,通過AKD與造紙工業(yè)中常用的聚糖類物質(zhì)進(jìn)行共混反應(yīng),從漿內(nèi)施膠的角度對(duì)纖維抗水性能進(jìn)行了初步研究。
　　 首先,以3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨為醚化劑,用半干法制備出高取代度陽離子淀粉,考察了影響陽離子淀粉取代度和反應(yīng)效率的主要因素,得出最佳反應(yīng)條件為:陽離子醚化劑用量為絕干淀粉的45％,堿催化劑的用量為絕干淀粉質(zhì)量的14%,體系含水量25%,體系反應(yīng)溫度為60℃,反應(yīng)時(shí)間3.5h。得到陽離子淀粉的取代度為0.

3、3550,反應(yīng)效率高達(dá)91.43%。
　　 其次,用新型的微波加熱方式,不改變反應(yīng)原料的基礎(chǔ)上,通過改進(jìn)制備工藝,制備了取代度高達(dá)0.3906反應(yīng)效率85.53%的高取代度低粘度陽離子淀粉。微波法的最佳工藝條件為:陽離子醚化劑用量、堿用量、乙醇用量分別占絕干淀粉質(zhì)量的的53%、14%和30%,體系含水率為18.5%,反應(yīng)溫度60℃,反應(yīng)時(shí)間3小時(shí)。與烘箱加熱方法對(duì)影響陽離子淀粉取代度和反應(yīng)效率的各因素進(jìn)行對(duì)比,證明微波加熱方式的

4、生產(chǎn)效率較高,制備的淀粉乳化AKD后用于漿內(nèi)施膠,探討了不同取代度對(duì)施膠效果的影響,與市售AKD乳液的性能及漿內(nèi)施膠效果進(jìn)行了對(duì)比。
　　 然后,為了探索研究AKD在造紙過程中同植物纖維原料可能發(fā)生的反應(yīng),創(chuàng)新性的選用小分子的醇類化合物,作為模擬底物模擬纖維素大分子結(jié)構(gòu),利用均相反應(yīng)易于控制反應(yīng)條件的優(yōu)勢(shì),對(duì)AKD在纖維上產(chǎn)生抗水性的機(jī)理進(jìn)行了初步的探討。
　　 最后,研究了大分子聚糖類物質(zhì)同AKD共混反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)漿內(nèi)施膠