STDUY ON RETENTION AND DRAINAGE PROPERTIES OF THE HIGH SUBSTITUTED DEGREE CATIONIC STARCH

This paper deals with the retention and drainage properties of the high substituted degree cationic starch (HCS) prepared by half-dry process. The experiments show that HCS has remarkable effects on filler retention and drainage in papermaking industry. With the degree of substitution (DS) of HCS increasing, the effects on filler retention and drainage increase. When the DS of HCS is 0.509 and the dosage is 0.08%, the freeness decreases about 12oSR and the filler retention is 79.82%.

APPLICATION OF CATIONIC STARCH BY DRY-PROCESS AS ANIONIC CHARGE NEUTRALIZING AGENTS TO IMPROVE FILLER RETENTION

This paper deals with the preparation of cationic starch with high degree of substitute by dry-process. The corn starch and the alkali catalyst are mixed in the mixer, then added the cationic etherifying agent (3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride). The reacting time is for 5 hours at the temperature of 70℃. The cationic starch with high degree of substitution is used as anionic charge neutralizing agents to improve filler retention in wet-end section of papermaking machine.

不同取代度乙酰化淀粉的制备、表征及热塑性分析

为了使淀粉作为高分子材料更好地应用在材料行业,需要将淀粉进行改性,本研究以木薯淀粉为原料,依次对其进行预处理和无水介质的乙酰化处理,通过控制反应时间的变化,制备了不同取代度乙酰化淀粉。并且通过X射线衍射、偏光显微镜、扫描电子显微镜、接触角测量、差示扫描量热分析等表征手段探究了预处理对乙酰化淀粉颗粒理化性质的影响、高取代度淀粉与低取代度淀粉理化性质的差异。结果表明:预处理可缩短原淀粉乙酰化所需时间,高取代度乙酰化淀粉晶体衍射峰消失,偏光十字消失,形貌由圆形变为多孔状,可以在丙酮等有机溶剂中溶解,预处理淀粉乙酰化反应0.5 h其疏水接触角就可达69.006°±0.520°,淀粉熔融温度降到155℃,分解温度由280℃增加到340℃,使淀粉热稳定性增强,具有热塑性。该研究可在半小时内制备出取代度为2.5的乙酰化淀粉,可以溶解在有机溶剂中,为淀粉在材料行业的应用提供了新思路。

阳离子淀粉染料吸附材料的制备及表征

以玉米淀粉为原料,以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTMAC)为阳离子醚化剂,以Na OH为催化剂,制备了天然高分子多糖基染料吸附剂阳离子淀粉(CS),用于对活性染料的吸附。对醚化反应机理进行了系统研究,并考察了反应条件对CS取代度(DS)及反应效率(RE)的影响。采用RAM、XRD、SEM对产物进行表征。吸附实验表明,当DS为0.12,染料溶液pH为8时,CS对活性红195、活性金黄K-2RA的吸附量分别为21.0和20.4 mg·g-1,去除率可达84.1%和81.6%,好于无机吸附材料活性炭。还进行了CS染料吸附材料的再生实验,4次再生后仍有较高的吸附量,表明CS染料吸附材料具有较强的可再生性能,可循环使用。该天然基染料吸附剂CS有望成为无机吸附剂及合成树脂吸附剂的理想替代品,用于工业染料废水的处理中。

高取代度阳离子淀粉的合成与表征

以玉米淀粉为原料,N-(2,3-环氧丙基)三甲基氯化铵(GTA)为阳离子醚化剂,在碱催化条件下,制备了高取代度阳离子淀粉,研究了反应条件对产品取代度和结构的影响。结果表明,在n(NaOH)/n(淀粉葡萄糖基AGU)=0.2025,n(GTA)/n(AGU)=4.0,反应温度60℃的条件下反应6h,取代度可达1.0959。用FTIR和13CNMR表征了高取代度阳离子淀粉的结构,X-ray衍射结果表明,阳离子化反应破坏了原淀粉的结晶结构,生成了具有非晶态结构的阳离子淀粉。

高取代度阳离子淀粉的制备与应用

讨论了半干法制备高取代度阳离子淀粉的影响因素,优化出制备高取代度(DS为0.45)阳离子淀粉的最佳工艺条件,并将其作为助留剂应用于漂白麦草浆。研究结果表明,此淀粉对漂白麦草浆有很好的助留效果,当其用量为0.2%时,填料留着率可达87.6%。

高取代度阳离子淀粉对废纸脱墨浆助留助滤的研究

将半干法制备的高取代度阳离子淀粉应用于废纸脱墨浆作助留助滤剂。研究表明,高取代度阳离子淀粉带有更多的正电荷,能更好地作用于纤维,对废纸脱墨浆有显著的助留助滤作用;当取代度为0.509的高取代度阳离子淀粉加入量为0.08%时,打浆度下降11.5°SR,填料留着率达79.8%。

高取代度玉米淀粉醋酸酯的合成与表征

以玉米淀粉为原料,醋酸酐为酯化剂,甲烷磺酸为催化剂,制备高取代度淀粉醋酸酯。研究了反应条件对产品取代度和结构的影响。结果表明:在n(淀粉葡萄糖基)∶n(醋酸酐)=1∶5.18,甲烷磺酸0.003 5 mol,反应温度75℃的条件下反应3 h,合成了取代度2.83的淀粉醋酸酯。用FTIR和1HNMR方法研究了淀粉醋酸酯的化学结构。FTIR分析表明,随着取代度的增加淀粉醋酸酯的特征峰逐渐增强;根据1HNMR谱峰的变化计算了淀粉醋酸酯的取代度,与化学滴定法测定的取代度一致;通过X射线衍射、偏光显微镜分析表明,酯化反应过程中破坏了原淀粉的结晶结构,生成了具有非晶态结构的淀粉醋酸酯。该淀粉酯已经过扩大生产,性能良好。

高取代度(0.7)阳离子淀粉干法制备研究

在碱催化剂 BZ-1存在下 ,以 N-(2 ,3 -环氧丙基 )三甲基氯化铵 (GTA)为阳离子化试剂 ,干法制备了高取代度季铵型阳离子淀粉 .考察了 BZ-1、水质量分数、反应温度和反应时间对取代度和反应效率的影响 .当淀粉用量为 5 .5 g,GTA用量为 4.5 g时 ,最佳反应条件为BZ-1 0 .8g、反应温度 60℃、反应时间 4h、反应体系水质量分数 2 1 .0 % ;此时取代度可达0 .74,反应效率为 74% .

淀粉基两性天然高分子改性絮凝剂的合成

以淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物为原料,通过Mannich反应和水解反应,合成了同时具有阴、阳离子基团的两性高分子絮凝剂.最佳反应条件为:接枝物、甲醛与二甲胺的摩尔配比为1∶1.1∶1.5,接枝物浓度在2.5%,胺甲基反应温度50℃,反应时间2.5h,阳离子度达50%以上;碳酸钠与氢氧化钠的质量比为1.4∶1,水解剂与接枝物的摩尔配比为1∶1,水解温度为65℃,水解时间3h,阴离子度达23%以上.产物对印染和造纸污水的浊度和化学耗氧量(COD)去除率优于部分水解聚丙烯酰胺(HPAM).

微波干法制备高取代度阳离子淀粉的研究

以玉米淀粉及3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTMA)为原料,用微波作为加热方式,研究了CHPTMA用量、NaOH用量、加水量、微波功率和微波时间等因素对产物取代度的影响,确定了最佳的条件:微波时间70 s、微波功率为300 W、醚化剂用量为3.80 ml、碱用量为1.10 g、加水量0.95 ml,此时制备产品取代度可达0.34。

高取代度阳离子淀粉在印染废水处理中的应用

采用半干法合成出高取代度(DS=0.4)的阳离子淀粉,其反应效率88.89%.应用实验结果表明,在室温下,当高取代度阳离子淀粉的加入量在200～300mg/L,印染废水的pH值为11时,该阳离子淀粉对实际印染废水的脱色率能够达到78%,COD去除率能达到90%.

高取代度阳离子淀粉和瓜尔胶控制废纸浆胶粘物

分别考察了高取代度阳离子淀粉(HCS)、高取代度阳离子瓜尔胶(HCG)、聚胺(PA)等组成的单一体系、二元体系以及三元体系控制废纸浆胶粘物的效果。结果发现,单一体系的效果均不理想,而且HCS与HCG的效果差于PA;在化学品总用量相同条件下,二元体系明显优于单一体系,三元体系的效果更佳。HCS、HCG和PA具有不同的作用机理,尽管HCG的取代度(DS=0.30)远小于HCS(DS=0.94),HCG的效果却好于HCS。电性中和理论能较好地解释浆料滤液阳离子需求量和COD的变化,但对胶粘物去除效率和滤液浊度的变化等性能则不能完全解释。HCS与HCG控制胶粘剂的机理可能涉及到与DCS间的氢键结合。

半干法制备高取代度阳离子淀粉

研究了半干法制备高取代度阳离子淀粉的各种影响因素 ,研究表明 :最佳工艺条件是 :醚化剂用量w =5 5 % ;氢氧化钠用量w =1 .0 % ;体系含水量w =2 6% ;反应温度 70℃ ;反应时间 4h ;加入适量催化剂Ew =1 0 % ,能制备出取代度 0 .5 1 0 ,反应效率达 88.

低取代度阳离子淀粉的制备工艺

以玉米烹调淀粉与 3-氯 - 2 -羟丙基三甲氯化铵为原料 ,在碱的催化下合成季铵型阳离子淀粉 ,采用凯氏定氮法分析产品中的含氮量 ,测出其取代度 ,并得到制备低取代度淀粉的最佳条件 :反应温度 70℃ ,反应时间 8h ,m(淀粉 ) :m(醚化剂 ) =10 0 :8.0 0 ,n(醚化剂 ) :n(NaOH) =1.0 0 :1.6 3,在此条件下制得的阳离子淀粉的含氮量 0 .5 5 5 % ,取代度 0 .0 6 83,反应效率为 88.8%

高取代度阳离子变性淀粉絮凝剂制备与应用

以马铃薯淀粉为原料,3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为阳离子醚化剂,采用预干燥干法制备出取代度为0.390 3的高取代度阳离子变性淀粉絮凝剂,并将其与聚合硫酸铁复配使用。通过正交试验优化出最佳絮凝工艺:阳离子淀粉质量分数为0.15%、聚合硫酸铁质量分数为0.15%,废液初始pH值为7.0。经过絮凝处理的马铃薯淀粉生产废液的化学需氧量去除率(COD)为64.31%。

干法阳离子淀粉作电荷中和剂提高填料留着率

主要研究了干法制备高取代度阳离子淀粉的方法 ,将玉米原淀粉和适量的碱催化剂在混合容器中混合均匀后 ,再加入 3 氯 2 羟丙基三甲基氯化铵阳离子醚化剂 ,在温度为 6 0～ 80℃时 ,反应 5h ,用乙醇溶液浸泡、过滤、洗涤、真空干燥 ,制得高取代度阳离子淀粉 ,用其作为阴电荷中和剂可提高填料留着率。在造纸过程中具有显著的助留效果 。

半干法制备阳离子淀粉的工艺优化

以玉米淀粉为原料,3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)为醚化剂,在碱性条件下,采用半干法制备低取代度阳离子淀粉。采用Box-Behnken中心组合响应面设计,对半干法工艺进行优化,并分析反应温度、反应时间、碱的用量、体系含水量对阳离子淀粉取代度的影响。结果表明:回归方程能较好地预测取代度随工艺条件变化的规律,半干法制备低取代度阳离子淀粉工艺条件为:反应温度64.40℃,反应时间6.58 h,NaOH与醚化剂摩尔比2.12,体系含水量25.28%,在此条件下制得的阳离子淀粉取代度为0.051 9。

高取代度阳离子淀粉的制备与应用研究进展

综述了国内外高取代度阳离子淀粉的制备方法,包括湿法、干法、半干法的合成工艺,以及高取代度阳离子淀粉在造纸、纺织、废水处理等方面的应用研究进展,指出阳离子淀粉正越来越广泛地用于实验室研究,其在蛋白质分析、药物载体、石油采收方面的应用在逐步发展中,阳离子淀粉的应用得到了进一步的推广。

新型干法工艺制备阳离子淀粉的研究

采用经过改装的挤压反应器作为干法反应装置,以玉米淀粉为原料,以3-氯-2-羟丙基氯化铵(CTA)为醚化剂制备阳离子淀粉。通过单因素试验研究了醚化剂添加量、NaOH添加量、含水量、挤压反应器温度、转速等因素对取代度和反应效率的影响;通过正交试验确定出新型干法制备阳离子淀粉的最佳工艺参数为:醚化剂添加量为5%,NaOH与醚化剂物质的量比为2∶1,水分含量为20%,挤压反应器温度为130℃,转速为400 r/min。研究结果表明,采用改进后挤压反应器制备阳离子淀粉是一种高效、连续、节能的新型干法工艺。