淀粉的抗水改性及其在纸张涂布中的应用研究

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本文采用次氯酸钠氧化玉米原淀粉,然后用醋酸乙烯酯和丙烯腈分别对氧化淀粉进行改性,制备了抗水型的玉米改性淀粉,即氧化醋酸酯淀粉和丙烯腈接枝氧化淀粉。在制备氧化醋酸酯淀粉的反应中,探讨了乙酰化试剂醋酸乙烯酯的用量、反应体系的pH值、反应时间和反应温度对氧化醋酸酯淀粉的取代度及反应效率的影响。在以丙烯腈为单体制备丙烯腈接枝氧化淀粉的反应中,主要研究了反应温度、氧化还原引发剂的用量以及丙烯腈单体用量对丙烯腈接枝氧化淀粉反应的接枝率和接枝效率的影响。将两种制得的疏水改性淀粉分别应用于纸张表面的涂布实验中,通过尽可能多的取代丁苯胶乳作为纸张涂布涂料的胶粘剂,考察了涂布后纸张的性能。 得到氧化醋酸酯淀粉制备的最佳条件为:在水介质中,当醋酸乙烯酯用量为9%,反应体系的pH为9,反应温度为30℃,反应时间为60min时,得到的氧化醋酸酯淀粉取代度为0.104,反应效率达到69.33%。获得高接枝率和高接枝效率的丙烯腈接枝氧化淀粉的最佳条件为:接枝温度为60℃,单体丙烯腈的用量为氧化淀粉干重的2倍,选用Na2S2O8-NaHSO3氧化还原体系作为引发剂时,最佳的引发剂用量为5%的Na2S2O8用量为6ml,5%的NaHSO3的用量为3ml。 纸张表面涂布实验结果表明:将5%的氧化醋酸酯淀粉悬浊液糊化后,与丁苯胶乳以20:80(w.t.)的比例共混作为涂布涂料中的胶粘剂时,涂布后的纸张的性能最佳,且氧化醋酸酯淀粉的取代度的增大有利于提高纸张的涂布性能。低接枝率的丙烯腈接枝氧化淀粉作为纸张涂布的辅助胶粘剂代替部分丁苯胶乳时,当代替20%的丁苯胶乳时,涂布后纸张的各方面性能皆优于单纯使用丁苯胶乳涂布的纸张的性能。故本实验制备得到的抗水型的改性淀粉在纸张表面涂布方面具有很大的应用价值和经济效益。
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