變性淀粉的種類及其在造紙工業(yè)中的應(yīng)用
淀粉使用前要進行糊化或變性，這樣可以改變其造紙工藝穩(wěn)定性、適用性與使用效率。變性淀粉作為一種重要的造紙化學(xué)助劑在造紙的生產(chǎn)中具有十分廣泛的用途。
常用的變性淀粉有以下幾種：
1）預(yù)糊化淀粉
將淀粉在一定量的水存在下進行加熱處理后，淀粉顆粒溶脹成為糊狀，規(guī)則排列的膠束被破壞，微晶消失，并且容易接受酶的作用，這種狀態(tài)的淀粉稱為預(yù)糊化淀粉。
2）酸變性淀粉
用酸處理淀粉，基本上不改變團粒形狀即可產(chǎn)生性質(zhì)上具有工業(yè)價值的改性淀粉。該產(chǎn)品具有較低的熱糊粘度。但酸變性淀粉由于酸水解作用而使淀粉支化度降低，從而使酸變性淀粉有相對較高的膠凝能力。
3）糊精
糊精通?？煞譃槿N：白糊精、黃糊精和英國膠。它們之間的差異在于對淀粉的預(yù)處理方法及熱處理條件不同。
4）氧化淀粉
淀粉在酸、堿、中性介質(zhì)與氧化劑作用，使淀粉氧化。氧化淀粉具有低粘度、高固體分散性，很小的凝膠化作用。
5）交聯(lián)淀粉
淀粉的醇羥基與交聯(lián)劑的多元官能團形成二醚鍵或二脂鍵，使兩個或兩個以上的淀粉分子之間架橋在一起，呈多維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)，這種反應(yīng)的產(chǎn)物即是交聯(lián)淀粉。
6）酯化淀粉
酯化淀粉是淀粉酯化的產(chǎn)物，有淀粉磷酸酯、淀粉醋酸酯、淀粉黃原酸脂、淀粉硫酸酯、淀粉氨甲酸酯等幾種。
7）醚化淀粉
醚化淀粉是淀粉醚化作用的產(chǎn)物，具有良好的粘度穩(wěn)定性。醚化淀粉有羥烷淀粉、羧甲基淀粉、陽離子淀粉等幾種。
8）接枝淀粉
接枝淀粉是淀粉接枝共聚物，是以親水的、半剛性鏈的淀粉大分子為骨架，與烯類單體接枝共聚，引入不同官能團和調(diào)節(jié)親水-親油鏈段結(jié)構(gòu)的比例，而得到的聚合物。
變性淀粉在造紙工業(yè)中的應(yīng)用
按照變性淀粉的使用方法，可將淀粉分為四類；漿內(nèi)添加淀粉、噴霧淀粉、表面施膠淀粉和涂布淀粉。
在造紙過程中，變性淀粉主要用于以下幾個方面：
1）用作濕部添加劑 應(yīng)用于濕部添加劑的變性淀粉有陽離子淀粉、陰離子淀粉、多元變性淀粉等。濕部用變性淀粉的作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：提高物理強度，提高紙的檔次，節(jié)約纖維；助留作用，提高了細小纖維和填料的留著率；助慮作用，增加了車速，節(jié)約能源，并且提高了濕部紙頁的強度，減少了濕部的斷頭；改善了施膠效果，提高了施膠劑的留著率，堅守了施膠劑的用量，減少了施膠劑對紙張強度的影響。
2）用作層間噴霧劑 所謂噴霧淀粉，就是利用噴霧的方法，進行添加的淀粉，其應(yīng)用機理是：當紙板在紙機濕部成形時，把淀粉顆粒分散在水中，形成一種懸浮漿狀物，噴在紙板上，淀粉顆粒與纖維均勻的混合在一起，隨后在烘缸處獲得熱量而凝膠化這個噴霧系統(tǒng)的建立，可使淀粉在紙頁的整個厚度上均勻分布，從而起到增強作用。
3）用作表面施膠劑 紙張是由許多植物纖維形成，為使紙張具有光滑的表面，一定的強度，較好的書寫和印刷性能，就要在生產(chǎn)過程中添加施膠劑。
變性淀粉應(yīng)用于表面施膠劑不僅僅提高率紙頁的抗水性，還能提高耐破度、耐折度、抗張強度、平壓強度、環(huán)壓強度等強度指標。
4）用作涂布粘合劑 變性淀粉是涂布配方的重要組分，主要用作膠黏劑，它具有一系列的優(yōu)點，具有良好的粘結(jié)特性，能使顏料顆粒相互粘結(jié)并粘附在紙張上；具有良好的保水性，能防止涂料在制作時出現(xiàn)脫水現(xiàn)象；能提高刮刀涂布時的流變性；有較寬的粘度范圍，可滿足大多數(shù)涂料的粘度要求；能夠與許多合成膠乳具有良好的相容性，且能改善合成乳膠的性能等。
造紙工業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要向新聞紙、書刊印刷紙、信息用紙、辦公用紙、商品包裝裝潢用紙、涂布紙、食品醫(yī)療用紙、特種工業(yè)加工紙、中高生活用紙方向發(fā)展，紙及紙板向薄型化、高質(zhì)量方向發(fā)展。這將給變性淀粉的發(fā)展提供有利條件。
淀粉使用前要進行糊化或變性，這樣可以改變其造紙工藝穩(wěn)定性、適用性與使用效率。變性淀粉作為一種重要的造紙化學(xué)助劑在造紙的生產(chǎn)中具有十分廣泛的用途。
常用的變性淀粉有以下幾種：
1）預(yù)糊化淀粉
將淀粉在一定量的水存在下進行加熱處理后，淀粉顆粒溶脹成為糊狀，規(guī)則排列的膠束被破壞，微晶消失，并且容易接受酶的作用，這種狀態(tài)的淀粉稱為預(yù)糊化淀粉。
2）酸變性淀粉
用酸處理淀粉，基本上不改變團粒形狀即可產(chǎn)生性質(zhì)上具有工業(yè)價值的改性淀粉。該產(chǎn)品具有較低的熱糊粘度。但酸變性淀粉由于酸水解作用而使淀粉支化度降低，從而使酸變性淀粉有相對較高的膠凝能力。
3）糊精
糊精通?？煞譃槿N：白糊精、黃糊精和英國膠。它們之間的差異在于對淀粉的預(yù)處理方法及熱處理條件不同。
4）氧化淀粉
淀粉在酸、堿、中性介質(zhì)與氧化劑作用，使淀粉氧化。氧化淀粉具有低粘度、高固體分散性，很小的凝膠化作用。
5）交聯(lián)淀粉
淀粉的醇羥基與交聯(lián)劑的多元官能團形成二醚鍵或二脂鍵，使兩個或兩個以上的淀粉分子之間架橋在一起，呈多維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)，這種反應(yīng)的產(chǎn)物即是交聯(lián)淀粉。
6）酯化淀粉
酯化淀粉是淀粉酯化的產(chǎn)物，有淀粉磷酸酯、淀粉醋酸酯、淀粉黃原酸脂、淀粉硫酸酯、淀粉氨甲酸酯等幾種。
7）醚化淀粉
醚化淀粉是淀粉醚化作用的產(chǎn)物，具有良好的粘度穩(wěn)定性。醚化淀粉有羥烷淀粉、羧甲基淀粉、陽離子淀粉等幾種。
8）接枝淀粉
接枝淀粉是淀粉接枝共聚物，是以親水的、半剛性鏈的淀粉大分子為骨架，與烯類單體接枝共聚，引入不同官能團和調(diào)節(jié)親水-親油鏈段結(jié)構(gòu)的比例，而得到的聚合物。
變性淀粉在造紙工業(yè)中的應(yīng)用
按照變性淀粉的使用方法，可將淀粉分為四類；漿內(nèi)添加淀粉、噴霧淀粉、表面施膠淀粉和涂布淀粉。
在造紙過程中，變性淀粉主要用于以下幾個方面：
1）用作濕部添加劑 應(yīng)用于濕部添加劑的變性淀粉有陽離子淀粉、陰離子淀粉、多元變性淀粉等。濕部用變性淀粉的作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：提高物理強度，提高紙的檔次，節(jié)約纖維；助留作用，提高了細小纖維和填料的留著率；助慮作用，增加了車速，節(jié)約能源，并且提高了濕部紙頁的強度，減少了濕部的斷頭；改善了施膠效果，提高了施膠劑的留著率，堅守了施膠劑的用量，減少了施膠劑對紙張強度的影響。
2）用作層間噴霧劑 所謂噴霧淀粉，就是利用噴霧的方法，進行添加的淀粉，其應(yīng)用機理是：當紙板在紙機濕部成形時，把淀粉顆粒分散在水中，形成一種懸浮漿狀物，噴在紙板上，淀粉顆粒與纖維均勻的混合在一起，隨后在烘缸處獲得熱量而凝膠化這個噴霧系統(tǒng)的建立，可使淀粉在紙頁的整個厚度上均勻分布，從而起到增強作用。
3）用作表面施膠劑 紙張是由許多植物纖維形成，為使紙張具有光滑的表面，一定的強度，較好的書寫和印刷性能，就要在生產(chǎn)過程中添加施膠劑。
變性淀粉應(yīng)用于表面施膠劑不僅僅提高率紙頁的抗水性，還能提高耐破度、耐折度、抗張強度、平壓強度、環(huán)壓強度等強度指標。
4）用作涂布粘合劑 變性淀粉是涂布配方的重要組分，主要用作膠黏劑，它具有一系列的優(yōu)點，具有良好的粘結(jié)特性，能使顏料顆粒相互粘結(jié)并粘附在紙張上；具有良好的保水性，能防止涂料在制作時出現(xiàn)脫水現(xiàn)象；能提高刮刀涂布時的流變性；有較寬的粘度范圍，可滿足大多數(shù)涂料的粘度要求；能夠與許多合成膠乳具有良好的相容性，且能改善合成乳膠的性能等。
造紙工業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要向新聞紙、書刊印刷紙、信息用紙、辦公用紙、商品包裝裝潢用紙、涂布紙、食品醫(yī)療用紙、特種工業(yè)加工紙、中高生活用紙方向發(fā)展，紙及紙板向薄型化、高質(zhì)量方向發(fā)展。這將給變性淀粉的發(fā)展提供有利條件。
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