阳离子淀粉改性硅藻土造纸填料的制备与表征

以阳离子淀粉和硅藻土为主要原料,采用阳离子淀粉-六偏磷酸钠复合物对硅藻土进行改性,研究了阳离子淀粉改性硅藻土的颗粒形态、Zeta电位、粒径、阳离子淀粉沉积率和改性硅藻土留着率的变化。结果表明,采用阳离子淀粉-六偏磷酸钠复合物能有效对硅藻土进行改性,使硅藻土粒径增大,Zeta电位升高,当阳离子淀粉、六偏磷酸钠用量均为3%(以硅藻土质量计)时,改性硅藻土表面的阳离子淀粉沉积率达98%以上,同时改性硅藻土加填留着率超过78%。     

淀粉包覆型硅灰石填料的制备及其在造纸中的应用

在纸张中添加矿物填料是节省植物纤维原料、提高纸张性能的重要手段,但同时也会造成纸张强度性能的下降。为了提高填料与植物纤维之间的结合强度,本文利用淀粉对硅灰石填料进行包覆改性,制备淀粉包覆型硅灰石造纸填料,分析淀粉包覆改性对硅灰石填料颗粒粒度、留着性能、抗剪切性能和纸张强度性能的影响。研究结果表明,硅灰石填料经淀粉包覆改性后,其颗粒粒径增大,粒径分布均一性得到较大改善,留着率显著提高,并具有较强的抗剪切性能;相比于添加未经淀粉包覆改性硅灰石填料的纸页,添加淀粉包覆改性硅灰石填料的纸页强度性能较高,且强度性能下降的趋势明显减缓。     

改性白泥精制碳酸钙加填及施胶特性研究

为了弄清碱回收白泥精制碳酸钙的基本特性对应用性能的影响,提高其加填性能和纸张施胶效果,采用淀粉-硬脂酸钠复合物对其进行了包覆改性。研究表明,当淀粉和硬脂酸钠对白泥用量分别为20%和5%时,改性白泥的比表面积降低了28.3%,Zeta电位降低了29%～56%,表面产生疏水性。通过对比商品碳酸钙、未改性白泥和改性白泥的应用性能发现,在26%加填量下,后者留着率分别高出前两者的25.5%和11.9%。加填量为42%时,白泥加填纸施胶性能较未改性白泥提高119%,接近商品碳酸钙水平。改性白泥加填纸各项强度指标最优,光学性能三者相近。     

阳离子淀粉改性碳酸钙填料的制备及在高填纸中的应用

用阳离子淀粉对研磨碳酸钙(GCC)进行包覆改性,对改性前后GCC的微观形貌、白度、Zeta电位、溶解性和溶胀度进行研究。结果表明,与GCC及相同用量的淀粉改性GCC相比,随阳离子淀粉含量的增加,阳离子淀粉改性GCC的Zeta电位增加,溶胀度增大,溶解度降低,白度略有下降;阳离子淀粉改性GCC对纸张增强效果最明显;与GCC相比,在加填量为40%时,阳离子改性GCC加填纸张的抗张强度提高143%,耐破度提高185%,但白度略有降低,留着率增加86.0%。     

改性重质碳酸钙的Zeta电位对加填纸性能的影响

通过控制淀粉改性过程中硬脂酸钠的用量制得不同Zeta电位的改性碳酸钙(GCC),探讨改性GCC的Zeta电位对填料留着率和纸张物理强度的影响。试验结果表明:助留剂CPAM的用量一定,当改性GCC的Zeta电位为-2.89 mV时,留着率达到最大;当改性GCC的Zeta电位为-5.91 mV时,加填纸的抗张强度、撕裂度和耐破度均最大。     

改性硅藻土复合材料制备及应用研究

采用表面改性法对硅藻土进行改性,对改性硅藻土填料的Zeta电位和粒径进行了分析。研究了碳酸钙表面改性硅藻土的使用性能。将改性硅藻土用于造纸填料进行抄片,加入量为15%~45%,检测手抄片的物理性能。研究发现,与填加未改性硅藻土纸张相比,手抄片的抗张强度、撕裂度、松厚度都有改善和提高,当改性硅藻土用量为45%时,留着率超过75%。     

淀粉-脂肪酸复合物改性填料在造纸中的应用增稠剂对涂层表面结构的影响

为了增强纸张中纤维与填料之间的结合力,采用淀粉-脂肪酸复合物形成法制备了淀粉-填料复合物。这种复合物以造纸填料的形式来提高纸张的物理性能、填料的留着率以及施胶效果。实验在不同温度下测定了淀粉-脂肪酸复合物在水中的溶解性能。结果表明,当水温低于70℃时,淀粉-脂肪酸复合物的溶解度很低,使其很容易包覆到高岭土表面,以改善高岭土与纤维之间的结合力。与只添加高岭土相比,在手抄片中加入高岭土-淀粉复合物可使纸张强度提高1～2倍左右。在使用未改性高岭土时,随着高岭土含量的增加,手抄片的z向抗张强度降低,但是使用淀粉-脂肪酸复合物改性填料时,手抄片的z向抗张强度却随着高岭土含量的增加而增加。实验还发现,复合物中脂肪酸的存在可以提高手抄片的防水性能,这有益于造纸过程中的施胶。实验还利用扫描电镜对填料的分布以及淀粉一脂肪酸复合物与纤维之间的黏合特性进行了研究。     

聚乙烯亚胺改性硅藻土的制备与表征

采用聚乙烯亚胺(PEI)和十二烷基磺酸钠(SDS),通过浸渍法对硅藻土进行表面改性,研究了硅藻土对PEI的吸附,硅藻土改性后Zeta电位、粒径和形貌特征的变化,以及纸浆中添加改性硅藻土对浆料Zeta电位和滤水性的影响。研究结果表明,PEI能够对硅藻土进行有效改性,与硅藻土相比,PEI改性硅藻土颗粒表面Zeta电位由负电性转变为正电性,粒径增加,当PEI平衡吸附浓度为0.24 mg/m L时,硅藻土颗粒Zeta电位和粒径分别为25.03 m V和14.05μm。PEI改性硅藻土作为造纸填料,可有效提高浆料Zeta电位,并改善浆料滤水性能。     

淀粉-硬脂酸钠改性GCC填料的应用

针对造纸常用填料研磨碳酸钙(GCC)加填时纸张强度严重下降的问题,利用淀粉-硬脂酸反应形成复合物包覆在GCC表面的方法对其表面改性。通过手抄片,对比分析未改性GCC填料在留着率和相同灰分下对纸张物理强度的提高。结果表明:在相同CPAM用量下和相同的加填量下,改性GCC加填较未改性GCC加填有着更高的留着率;加填量为25%时,改性GCC留着率(65.21%)较未改性GCC留着率(55.58%)提高了9.63个百分点;在40%的加填量下,改性GCC分别能提高撕裂指数19%,抗张指数13%,耐破指数23%;相同强度指标下,较未改性GCC加填,100%淀粉用量改性GCC加填能提高灰分含量约6%10%。     

脂肪酸不饱和度对高直链玉米淀粉-脂肪酸复合物结构和热性能的影响

本文研究了脂肪酸不饱和度对高直链玉米淀粉-脂肪酸复合物热性能、微观结构、粒径分布及Zeta电位的影响。结果表明,高直链玉米淀粉与脂肪酸形成复合物后热稳定性降低,且复合物的热稳定性随脂肪酸不饱和度的增加而降低;高直链玉米淀粉与脂肪酸形成复合物的结晶结构为V型,结晶度随着不饱和度的增加而减小;高直链玉米淀粉-脂肪酸复合物有两种存在形式,分别为颗粒表面凸起的球晶和嵌在颗粒表面的层状或絮状结构,后者存在形式随脂肪酸中双键个数的增加而减少;高直链玉米淀粉与脂肪酸形成复合物后淀粉颗粒变小,分散液稳定性增加。总之,脂肪酸不饱和度对高直链玉米淀粉-脂肪酸复合物的结构和热性能具有明显影响。     

淀粉-脂肪酸改性高岭土的制备及其在包装纸上的应用

To improve the bondability between clay filler and lignocellulosic fiber,Kaolin clay particles were modified using a starch-fatty acid complex method.The coating efficiency of starch on clay particle surfaces was investigated by measuring the dissolved starch in the supernatant.The experimental results indicated that more than 98%of the applied starch was precipitated onto the surface of the filler,and the resulting starch-fatty acid-clay composites had relatively good resistance against moderate shear force.The morphology,particle size,andζpotential of the starch modified filler were also determined with scanning electron microscopy,Malvern particle size analyzer,and Malvern Zetasizer,respectively.An aqueous slurry of linerboard pulp containing 5～15wt%modified fillers was used for handsheet preparation,and the effects of the addition of modified filler on the paper properties were studied.At a dosage of 10%of the modified filler(based on filler), the retention of the filler was higher than 75%.The strength properties of paper with starch modified fillers were improved by approximately 15%when compared against those of paper with unmodified fillers.     

阳离子淀粉与碳酸钙预絮聚加填技术研究及生产应用

采用一定取代度的阳离子淀粉与碳酸钙进行预絮聚,通过控制预絮聚体的粒径,可获得具有良好稳定性的预絮聚体。将该预絮聚体用于文化用纸的加填,由于淀粉覆盖在碳酸钙表面,增加了其结合性能,纸张的表面强度及填料留着率均得到一定程度改善。填料留着率平均提高了24.2 个百分点。     

淀粉-硬脂酸改性碳酸钙的制备及在造纸中的应用

针对造纸常用填料碳酸钙加填量较大时纸张强度严重下降的问题,利用淀粉-硬脂酸反应形成复合物包覆在碳酸钙表面的方法对其表面改性,研究改性碳酸钙制备工艺及改性前后碳酸钙对纸张物理性能的影响。结果表明：当淀粉用量为碳酸钙质量的20%,搅拌速度500r/min,搅拌时间20min,反应温度40℃,淀粉浓度3.0%,脂肪酸用量为碳酸钙质量的4.0%时,制得的改性碳酸钙性能较好。相同加填量下,加填改性碳酸钙的纸张与加填未改性碳酸钙和传统工艺加填的纸张相比具有良好的性能。     

微波复合酶解改性对小米淀粉结构表征及其理化特性的影响

本文以小米淀粉为原料，采用微波、酶解、微波复合酶解三种方法改性淀粉。从淀粉颗粒形貌、偏光特性、结晶结构、短程有序性、粒径分布等方面对小米淀粉进行结构表征，测定其直链淀粉含量、溶胀力与透明度等指标以分析小米淀粉的理化特性。结果表明：改性后，小米淀粉的颗粒结构被破坏，偏光十字特性消失，结晶结构发生改变，但三种改性方法均不影响小米淀粉的基本官能团。其中，微波改性小米淀粉为A型晶体，酶解和微波复合酶解改性淀粉结晶型为B型，微波复合酶解改性淀粉的相对结晶度提高了35.32 %。改性淀粉的粒径、直链淀粉含量均有所提高，与原淀粉相比，微波复合酶解改性淀粉的直链淀粉含量增加了49.03 %。综上所述，与单一法相比，微波复合酶解法对淀粉颗粒结构和理化性质的改善效果最佳，这对于小米淀粉基食品的开发应用具有重要意义。     

球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉对Pickering乳液形成的影响

为了提高淀粉颗粒的乳化能力,以球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉为颗粒乳化剂,大豆油为油相,制备水包油型Pickering乳液.采用激光粒度仪、研究级正置显微镜、流变仪等对Pickering乳液外观、液滴粒径、显微形态及动态流变特性进行表征,考察淀粉颗粒质量浓度(1、5、10、20、30 mg/mL)和油相体积分数(10％、20％、30％、40％、50％)对乳液稳定性和流变特性的影响.研究发现:增加颗粒质量浓度导致乳化相体积增加,液滴粒径减小;随着油相体积分数的增加,乳化相体积增加,液滴粒径增大.当颗粒质量浓度为20 mg/mL,油相体积分数为40％时,乳液的乳析现象明显改善.球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉颗粒吸附在油/水界面,有效抵抗了液滴聚结,使乳液在储存30 d后仍表现出良好的稳定性.流变特性表明:乳液内部存在弹性凝胶网络结构,随着颗粒质量浓度和油相体积分数的增加,液滴间堆积变得更紧密,从而增加了乳液黏度和凝胶强度,使其抵抗形变能力增强.球磨-酯化复合改性槟榔芋淀粉颗粒具有良好的作为Pickering乳液稳定剂的潜力.     

疏水改性藜麦淀粉的制备及其Pickering乳液乳化性研究

本文用碱提法从藜麦种子中提取藜麦淀粉,并用辛烯基琥珀酸酐(Octenyl Succnic Anhydride,OSA)对提取的藜麦淀粉进行疏水改性,得到了辛烯基琥珀酸淀粉酯(OSA淀粉)。通过傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜对比原淀粉和OSA淀粉颗粒的结构和形态,发现OSA基团成功接到淀粉表面,在形态上表现为颗粒表面轻度破坏。通过测定乳液微观结构,乳滴粒径及乳化指数(EI),分析了OSA淀粉取代度、颗粒浓度和油相比例等因素对Pickering乳液乳化性的影响。结果表明,乳滴粒径随OSA淀粉取代度或淀粉颗粒浓度的增加而减小、EI值随OSA淀粉取代度或淀粉颗粒浓度的增加而提高,乳液乳化性增强。当油相比例的增加时,乳滴粒径增大,且在食品添加剂允许OSA添加量的范围内,取代度为1.43%的OSA淀粉颗粒的EI值达到最大值75.48%,乳化性最好。研究表明OSA改性藜麦淀粉作为Pickering乳液的稳定颗粒在食品领域有极大的应用潜力。     

改性淀粉基鲢鱼油皮克林乳液的制备及其理化特性研究

为提高鲢鱼鱼糜加工副产物-鲢鱼脂肪的利用率,以六种改性淀粉为固体颗粒、鲢鱼油为油相制备皮克林乳液,考察了淀粉种类、淀粉添加量(1%、2%、3%、4%、5%,w/w)、油水比(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6,w/w)和离子强度(氯化钠浓度:0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mol/L)对乳液的理化特性(粒径、Zeta电位、乳化特性、稳定性、流变特性、微观结构)的影响。结果表明,六种改性淀粉中,辛烯基琥珀酸玉米淀粉颗粒粒径最小(146.73 nm),接触角最大(71.5°),制备的皮克林乳液最稳定。油水比和淀粉添加量显著影响了乳液的理化特性,较高的油水比(0.5～0.6)和淀粉添加量(4%～5%)使乳液表现出凝胶特性,适量(0.3～0.5 mol/L)氯化钠的添加可促进乳液微絮凝,增强乳液稳定性。乳液CLSM观察微观结构发现,乳液液滴的粒径随淀粉添加量的增加而减小,在2%～5%淀粉添加量下可观察到油滴被淀粉颗粒完全包裹,形成了致密的界面膜。油水比、淀粉添加量和氯化钠浓度分别为0.5、4%和0.4 mol/L时,乳液性能较佳。本研究可为功能性乳液配料的制备及其在功能...     

基于计算机视觉的纸张填料粒径分析方法

针对现有纸张填料粒径分析过程中使用的激光衍射法存在的缺点,提出一种基于计算机视觉的纸张填料粒径分析方法。将获取到的扫描电子显微镜图像进行预处理,去除噪声等影响统计粒径分布的因素,对图像中存在的填料颗粒粘连比较严重的部分采用改进的分水岭算法进行图像分割,进而利用快速连通域标记及欧拉数算法确定填料颗粒的粒径分布。最后将采用计算机视觉方法计算的填料颗粒粒径分布结果与采用激光衍射法得到的结果进行对比。在放大1500倍沉淀碳酸钙填料颗粒图像上的实验结果表明,采用计算机视觉方法计算的纸张填料粒径分布与激光衍射法测得的结果基本一致,中位径误差小于1%,累计粒度分布数达到85%时,误差在6%左右。     

包埋高含量天然VE 油微胶囊粉的性质表征

研究以变性淀粉为壁材包埋高含量天然VE 油微胶囊粉的性质表征。采用紫外分光光度法、石油醚萃取法、激光扫描粒度仪、环境扫描电镜分别测定天然VE 油微胶囊粉的VE 含量、表面VE 含量、复原乳状液粒径分布、表面超微结构。结果表明：天然VE 油微胶囊粉VE 含量高达30%,贮藏6 个月后表面VE 油含量低于5%,复原乳状液粒径分布窄,表面超微结构致密。表明以34.5% 的变性淀粉为壁材,复配乳化剂1(亲油性)与乳化剂2(亲水性)总用量为3%,芯材62.5% 的天然VE 油所构成的乳化体系稳定,喷雾干燥得到的高含量天然VE 油微胶囊粉性质优良。     

高取代度酸解乙酰化淀粉及其纳米颗粒的制备

为了提高乙酰化淀粉在生物医学和靶向给药系统方面的应用,本文以普通玉米淀粉为原料,依次进行醇介质中的酸解和乙酰化处理,制备得到了高取代度的酸解乙酰化淀粉纳米颗粒,并且通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、接触角测量、糊化曲线、扫描电子显微镜等表征手段探究了酸解条件对淀粉颗粒理化性质的影响。随后,用反溶剂法制成纳米颗粒,并确定了其粒径范围。结果表明:当酸解所用的乙醇体积浓度为70%,盐酸浓度为12.0 mol/L,温度为65 ℃时,酸解乙酰化淀粉的取代度由0.84提高至1.33,疏水性显著提高（P<0.05）,样品颗粒粒径减小;通过反溶剂法制备淀粉颗粒,能够得到粒径在200 nm左右的淀粉纳米颗粒。