紙張增強用羧甲基淀粉鈉合成工藝及增強機理的研究.pdf

1、本論文主要是通過對羧甲基淀粉鈉(CarboxymethylStarch，CMS)的合成工藝和增強效果及機理的研究，合成具有良好的增強效果的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)品進行了各項指標的測試與分析；接著著重分析了CMS結構和溶液性能的關系；并對對CMS的增強效果和增強機理進行了研究；最后在前面研究的基礎上進一步有目的合成具有良好增強效果的CMS，并進行了增強實驗的驗證。 研究結果如

2、下： 對于CMS的取代度和反應效率，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℃；醚化時間：140min。 對所合成的CMS的結構和溶液性能進行了研究，結果表明： CMS溶液在濃度較低時，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時達到最大值，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，在取代度達到0.62后，分子量達到最大值，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時降到最低。 將不同性能的CMS用于紙張的增強，研究了增強效果，結果表明： 隨著CMS溶液pH值的下降，紙張的強度(耐折度和抗張強度)先增加，當pH值為7時，紙張強度最大，然后強度又有下降的趨勢；CMS的增強效果隨著其用量的增加先迅速增加，在用量為1.5％達到最大值，但隨著CMS的用量繼續(xù)增加，紙的強度緩慢下降；紙張的強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，紙張的

5、強度達到最大，隨著硫酸鋁用量的繼續(xù)增加，紙張的強度有下降的趨勢；取代度從0.43到0.60，增強效果比較好；在取代度相同的條件下，CMS分子量的差異也是影響增強效果的一個原因。數(shù)均分子量從65642到74888時，增強效果較好。 在研究CMS的增強效果的基礎上，進一步研究了其增強機理，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合，增補了纖維間在結合區(qū)域自然形成的氫鍵的數(shù)目，這樣就增加了