紙張?jiān)鰪?qiáng)用羧甲基淀粉鈉合成工藝及增強(qiáng)機(jī)理的研究.pdf

1、本論文主要是通過對羧甲基淀粉鈉(CarboxymethylStarch，CMS)的合成工藝和增強(qiáng)效果及機(jī)理的研究，合成具有良好的增強(qiáng)效果的CMS產(chǎn)品。本文首先通過用單因素的方法，研究了CMS的最佳合成工藝條件，并對產(chǎn)品進(jìn)行了各項(xiàng)指標(biāo)的測試與分析；接著著重分析了CMS結(jié)構(gòu)和溶液性能的關(guān)系；并對對CMS的增強(qiáng)效果和增強(qiáng)機(jī)理進(jìn)行了研究；最后在前面研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步有目的合成具有良好增強(qiáng)效果的CMS，并進(jìn)行了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。 研究結(jié)果如

2、下： 對于CMS的取代度和反應(yīng)效率，合成CMS的最佳工藝條件如下：玉米淀粉物質(zhì)的量：0.15mol；乙醇溶液體積：95ml;乙醇溶液濃度：92％；氫氧化鈉和氯乙酸的摩爾比：2.5∶1；氯化銨物質(zhì)的量：0.037mol；醚化溫度：50℃；醚化時(shí)間：140min。 對所合成的CMS的結(jié)構(gòu)和溶液性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明： CMS溶液在濃度較低時(shí)，粘度就比較高，而且隨著其溶液質(zhì)量濃度的增加，溶液的粘度不斷增加;CMS溶液

3、的粘度隨著溶液pH值的增加先增加，在pH為7時(shí)達(dá)到最大值，隨后隨著pH值的增加緩慢下降；隨著溫度的升高，CMS水溶液的粘度下降。CMS的存放穩(wěn)定性較好。CMS的粘度隨著其取代度的增加而增大。CMS溶液的粘度隨著其氯化物含量的增加而迅速下降；CMS溶液的粘度隨著其分子量的增加，大體下降。隨著CMS取代度的增加，CMS的分子量先大致增加，在取代度達(dá)到0.62后，分子量達(dá)到最大值，從0.62到0.67分子量變化不大，如果取代度繼續(xù)增加，CMS

4、的分子量迅速下降，在取代度為0.736時(shí)降到最低。 將不同性能的CMS用于紙張的增強(qiáng)，研究了增強(qiáng)效果，結(jié)果表明： 隨著CMS溶液pH值的下降，紙張的強(qiáng)度(耐折度和抗張強(qiáng)度)先增加，當(dāng)pH值為7時(shí)，紙張強(qiáng)度最大，然后強(qiáng)度又有下降的趨勢；CMS的增強(qiáng)效果隨著其用量的增加先迅速增加，在用量為1.5％達(dá)到最大值，但隨著CMS的用量繼續(xù)增加，紙的強(qiáng)度緩慢下降；紙張的強(qiáng)度隨著硫酸鋁用量的增加先迅速增加，在硫酸鋁的用量為3％時(shí)，紙張的

5、強(qiáng)度達(dá)到最大，隨著硫酸鋁用量的繼續(xù)增加，紙張的強(qiáng)度有下降的趨勢；取代度從0.43到0.60，增強(qiáng)效果比較好；在取代度相同的條件下，CMS分子量的差異也是影響增強(qiáng)效果的一個(gè)原因。數(shù)均分子量從65642到74888時(shí)，增強(qiáng)效果較好。 在研究CMS的增強(qiáng)效果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了其增強(qiáng)機(jī)理，歸納如下： CMS分子中含有羧甲基，而羧甲基可以參與纖維表面纖維素分子的氫鍵結(jié)合，增補(bǔ)了纖維間在結(jié)合區(qū)域自然形成的氫鍵的數(shù)目，這樣就增加了