植物膠類造紙增干強劑
植物膠的主要成分是半乳甘露聚糖,屬多糖類天然高分子化合物,分子量因來源不同而異。其結構主要是由/5-1,41J露糖苷的鏈連結著的。a-1,6/-p-.乳糖苷的旁枝單元所組成。同種植物的半乳糖和甘露糖比值保持不變,不同的植物有各自固定的比值植物膠在造紙工業中主要被用來作為增強劑、絮凝劑、助留助濾劑等,是一種環保型的天然造紙助劑。大多數隋況下,僅加入0.I Z--~O.35%就可達到有效的增干強效果。植物膠種類繁多,資源豐富,有較高的開發利用價值,但目前除了田菁膠和瓜耳膠在卷煙紙和濾嘴棒紙中運用較多以外,其他膠類在造紙工業中的應用都非常有限,究其原因主要有兩點:一是由于國內植物膠生產工藝還不成熟,產品性能不穩定,進口植物膠價格又偏高;二是由于植物膠自身分子特點,直接使用效果不是很理想需要進行改性處理。因此要使植物膠在造紙中大量使用,應在兩方面加強研究,一是天然植物膠的大量生產,從植物的栽培、種植到植物膠的提取、分離,即使植物膠的原料資源豐富;另一方面就是根據需要對植物膠進行改性,通過物理化學的改性,使其在性能方面達到適合紙張增強的需要。
造紙增強劑應用的主要有田菁膠和瓜耳膠,二者都是半乳聚甘露糖。田菁膠分子主鏈是 一1,4苷鍵連接的甘露糖,并含有 一1,6苷鍵連接的半乳糖側鏈,且甘露糖與半乳糖的比例為2:1,分子結構,分子量在23萬左右。天然田菁膠在溶脹性、水合性、粘性方面達不到造紙工業應用的要求,因此在應用前需對其進行化學改性,田菁膠的改陛方法有磷酸酯化、羧甲基化、羥乙基化和氧化法,分別制得田菁膠磷酸酯、羧甲基田菁膠、羥乙基田菁膠、氧化田菁膠,其中田菁膠磷酸酯和羥乙基田菁膠的應用較為成功。羥乙基田菁膠是在堿性乙醇介質中用環氧乙烷與田菁膠反應而制得,田菁膠及其衍生物作為增強劑用于卷煙紙和紙袋紙生產。它的主要作用,一是提高紙張的勻度;二是能提高紙張的裂斷長等強度指標;三是提高細小纖維的留著率。
瓜耳膠是從豆科植物瓜耳豆中提取的一種高純化天然多糖。瓜耳豆原產于印度和巴基斯坦,我國自70年代初開始較大規模地引進瓜耳豆。瓜耳膠就是其分子結構來說是一種非離子多糖,以聚甘露糖為分子主鏈,D_吡喃甘露糖單元之間以/3一l,4苷鍵連接。而D_吡喃半乳糖則以 a-I,6苷鍵連接在聚甘露糖主鏈上。瓜耳膠中甘露糖與半乳糖單元之摩爾比為2:1。瓜耳膠的分子量在20-30萬f5_。其空間結構為一種卷曲的球形結構。對瓜耳膠的改性主要有兩個方面:一是在分子鏈上引入陽離子基團,從而獲得一定的正電性,如用季銨鹽s-~2-羥丙基氯化銨與瓜耳膠原粉在有機溶劑中醚化反應生成陽離子瓜爾膠。這種帶正電的改性瓜耳膠可以與帶負電的纖維、填料粒子相互作用從而提高原有的助留、助濾和增強效果。另一改性方法是設法增加瓜爾膠分子鏈的長度,增大其分子量,從而增強其架橋連接能力。國外有1/3的瓜耳膠用于造紙工業。使用最多的是經過改性的陽離子瓜耳膠和兩性瓜耳膠,作為濕部添加劑它可增加紙張的強度和不透明度等。其中陽離子瓜耳膠在黑液存在下仍能有效地發揮作用,能適應造紙廢紙水零排放的要求。我國瓜爾膠在卷煙紙和濾嘴棒紙的生產中應用比較成熟,用它代替CMC與淀粉一起使用有很好的效果。
[此信息未經證實,僅供參考]
造紙增強劑應用的主要有田菁膠和瓜耳膠,二者都是半乳聚甘露糖。田菁膠分子主鏈是 一1,4苷鍵連接的甘露糖,并含有 一1,6苷鍵連接的半乳糖側鏈,且甘露糖與半乳糖的比例為2:1,分子結構,分子量在23萬左右。天然田菁膠在溶脹性、水合性、粘性方面達不到造紙工業應用的要求,因此在應用前需對其進行化學改性,田菁膠的改陛方法有磷酸酯化、羧甲基化、羥乙基化和氧化法,分別制得田菁膠磷酸酯、羧甲基田菁膠、羥乙基田菁膠、氧化田菁膠,其中田菁膠磷酸酯和羥乙基田菁膠的應用較為成功。羥乙基田菁膠是在堿性乙醇介質中用環氧乙烷與田菁膠反應而制得,田菁膠及其衍生物作為增強劑用于卷煙紙和紙袋紙生產。它的主要作用,一是提高紙張的勻度;二是能提高紙張的裂斷長等強度指標;三是提高細小纖維的留著率。
瓜耳膠是從豆科植物瓜耳豆中提取的一種高純化天然多糖。瓜耳豆原產于印度和巴基斯坦,我國自70年代初開始較大規模地引進瓜耳豆。瓜耳膠就是其分子結構來說是一種非離子多糖,以聚甘露糖為分子主鏈,D_吡喃甘露糖單元之間以/3一l,4苷鍵連接。而D_吡喃半乳糖則以 a-I,6苷鍵連接在聚甘露糖主鏈上。瓜耳膠中甘露糖與半乳糖單元之摩爾比為2:1。瓜耳膠的分子量在20-30萬f5_。其空間結構為一種卷曲的球形結構。對瓜耳膠的改性主要有兩個方面:一是在分子鏈上引入陽離子基團,從而獲得一定的正電性,如用季銨鹽s-~2-羥丙基氯化銨與瓜耳膠原粉在有機溶劑中醚化反應生成陽離子瓜爾膠。這種帶正電的改性瓜耳膠可以與帶負電的纖維、填料粒子相互作用從而提高原有的助留、助濾和增強效果。另一改性方法是設法增加瓜爾膠分子鏈的長度,增大其分子量,從而增強其架橋連接能力。國外有1/3的瓜耳膠用于造紙工業。使用最多的是經過改性的陽離子瓜耳膠和兩性瓜耳膠,作為濕部添加劑它可增加紙張的強度和不透明度等。其中陽離子瓜耳膠在黑液存在下仍能有效地發揮作用,能適應造紙廢紙水零排放的要求。我國瓜爾膠在卷煙紙和濾嘴棒紙的生產中應用比較成熟,用它代替CMC與淀粉一起使用有很好的效果。
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