阳离子蜡质玉米淀粉的制备及其在新闻纸废纸浆中的应用研究

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1、硕士学位论文阳离子蜡质玉米淀粉的制备及其在新闻纸废纸浆中的应用研究纸浆作者姓名刘进学科专业制浆造纸工程指导教师杨仁党教授所在学院轻工与食品学院论文提交日期2015年6月StudyonthesynthesisofcationicwaxycornstarchanduseinnewsprintwastepaperpulpADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiuJinSupervisor：Prof.YangRendangSouthChinaUniversityo

2、fTechnologyGuangzhou,China分类号：TS721+1学校代号：1〇561%学号：201220121166华南理工大学硕士学位论文阳离子蜡质玉米淀粉的制备及其在新闻纸废纸浆中的应用研究指导教师姓名、职称：杨仁党教授作者姓名：刘进申请学位级别：硕士工学硕士学科专业名称：制浆造纸工程研宄方向：植物资源化学及生物质转化利用论文提交曰期年/月丨0日论文答辩日期：2〇15年6月5日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：羊席：陈克复教授委员：陈京#教授，欧律志教授，万金泉教授，杨仁党教授，李

3、军教授华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：曰期：MS'年/月7曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮P:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的

4、复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）•，学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在_____年解密后适用本授权书。^不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）曰期炎摘要淀粉作为生物质资源的重要组成部

5、分，具有来源广泛、生物可降解，可再生等优良特性，因而广泛地应用于造纸、食品、纺织、石油等行业。然而，天然淀粉受其结构和性能上的不足，如冷水不溶性，易老化，淀粉糊液不稳定（酸或机械搅拌条件下）等缺点，极大的限制了其应用范围。研究表明，通过物理、化学或生物酶等处理方法对天然淀粉进行改性和修饰可以使其性能满足工业生产的要求。本文以蜡质玉米淀粉（也称为糯玉米淀粉）为原料，2,3-环氧丙基-3-甲基氯化铵（ETMAC）为阳离子醚化剂，通过湿法制备了LDSCWS（低取代度阳离子蜡质玉米淀粉，即Lowdegreeofsubstituti

6、onofcationicwaxycornstarch），采用单因素控制法考察不同因素对LDSCWS取代度和反应效率的影响，并对比LDSCWS与其他种类的阳离子淀粉对新闻纸废纸浆的增强效果。通过干法工艺制备了HDSCWS（高取代度阳离子蜡质玉米淀粉，即Highdegreeofsubstitutionofcationicwaxycornstarch）。分析对比LDSCWS和HDSCWS的助留助滤性能，并将其作为增强剂复配应用于新闻纸废纸浆。采用傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射分析仪（XRD）

7、、热重分析（TG-DTG）等现代检测技术，对所制备的阳离子蜡质玉米淀粉的结晶结构、颗粒形貌、化学结构和热稳定性等进行了表征。实验结果表明：湿法工艺制备LDSCWS的最适工艺反应条件为：ETMAC用量与原淀粉用量比为1:10（w/w），体系含水量为75%，反应温度为50℃，反应时间为7h，氢氧化钠用量与ETMAC用量比为3:10（w/w），样品加入顺序依次为淀粉、氯化钠、氢氧化钠、ETMAC；LDSCWS对纸张的增强效果优于其他阳离子淀粉；湿法工艺中阳离子化反应发生在淀粉颗粒的表面，阳离子化反应以后，淀粉颗粒的无定形区增大。

8、干法工艺制备HDSCWS的最适反应条件为ETMAC与淀粉的摩尔比为1.2:1，氢氧化钠与淀粉的摩尔比为1:1，储存温度为40℃，该工艺的反应效率稳定在75%~80%范围内；干法工艺中阳离子化反应发生在淀粉颗粒的表面及其颗粒内部。与原淀粉相比，阳离子蜡质玉米淀粉的表观黏度提高，剪切稳定性较低；HDSCWS