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全面介绍瓜尔胶粉及改性瓜尔胶的相关应用和其性质

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全面介绍瓜尔胶粉及改性瓜尔胶的相关应用和其性质

发布日期:2018-10-24 作者: 点击:


  瓜尔胶粉及改性瓜尔胶的性质及运用,本文介绍了瓜尔胶及改性瓜尔胶在造纸中的运用特性及最新研宄作用。瓜尔胶及改性瓜尔胶系列助剂在进步纸页 藏着和滤水的一起能坚持或进步纸页匀度,是一种远景宽广的环保助剂。阳离子瓜尔胶的新式捆绑体系是研宄的热门。


  瓜尔胶,是从种楦于印巴次 大陆的豆科植物——瓜豆中提 取的一种植物胶。瓜尔胶及改性瓜尔胶的性质及运用,它在化学组成 上是聚半乳糖甘露糖。因为其独 特的分子结构及物理化学特性, 使它成为一种很有潜力的新式 环保造纸助剂。现在国内对此研 究很少。


  瓜尔胶的首要特点是因瓜 豆生善于髙温、干旱缺水的环 境,因此其不耐水,瓜尔胶及改性瓜尔胶的性质及运用,在冷水中便 能够水化、溶解。这与淀粉系列 助剂运用前需求糊化比较是一 个很大的优势。


  瓜尔胶的另一特点是分子 结构与纤维素分子十分类似。 瓜尔胶分子中甘露糖单元经过 1,4 苷键连接成主链,半乳 糖支链则以1,6-«键间隔与甘 露糖主链相连。与纤维素分子的 类似性使它易于吸附到纤维上 而产生助留、助滤和增强作用。 瓜尔胶与PAM等助剂比较,分 子量不髙,因此不会产生过度絮 凝。所以,瓜尔胶做助留剂时,有 明显的助留作用,一起并不影响 纸页匀度。别的,造纸进程中对 纤维的润胀及纸页强度有重要 作用的半纤维素(主要是甘露糖 和木糖)会在蒸煮进程中丢失, 而瓜尔胶的运用能够起到弥补 天然半纤维素的作用。


  从瓜豆中提取瓜尔胶后一 般要经过用Haug的办法纯化 (Purification),瓜尔胶先用乙醇 再用乙醚洗涤,接着在纯乙醚中 放置86然后进行过滤并真空烘 干2天,干燥后瓜尔胶在试验用 球磨机磨3 ~4h。磨细后过50目 筛,然后在50%RH(相对湿度) 和73°F条件下过夜。纯化后瓜 尔胶的氮含量、蛋白质、灰分分 别从 0. 738%、4. 61%、0. 68% 下 降到 0. 21%、1. 32%、0. 18%。


  试验研讨发现,瓜尔胶中甘 露糖单元与半乳糖单元的份额 不同,瓜尔胶及改性瓜尔胶的性质及运用,会影响其运用功能,经过 酶水解的办法能够使一部分半 乳糖支链水解而提髙甘鱔糖的 含量,不同甘露糖/半乳糖份额 对瓜尔胶在纸页中的藏着影响 如图1。能够看出水解的瓜尔胶 即甘露糖/半乳糖份额增大,则 自身被纤维藏着率增大。到必定 程度,当支链半乳糖太少,藏着 率略有下降。别的纯化后的瓜尔 胶相对纤维的参加量从0. 66% 增大到1.9%,自身被纤维藏着 率则从75. 75%下降到58%,如 图2。这是因为关于一给定的纤维表面积,它所能吸附的高分子 助剂也是有限的。


  天然瓜尔胶作为造纸助剂 时,能够提髙纸页强度,削减灰 斑构成并进步纸页匀度。它的缺 点是构成滤水困难,然后增大了 干燥部负荷。经过化学改性的两 性或阳离子性的瓜尔胶则在很 大程度上克服了这一弊端。


  瓜尔胶粉与叔胺或季铵盐 发作醚化反响能够使瓜尔胶带 有必定的电荷密度,然后更简单 与带负电的纤维和填料发作作 用。国外新研发的一种管式反响 器能够使瓜尔胶的醚化反响连 续进行,它让瓜胶粉、碱、醚化剂 的混合浆状物在没有氧存在的 条件下接连经过管式反响器,控 制必定的温度和反响时间而得 到必定替代度的产品。


  Bumfield研讨发现,将阳离 子瓜尔胶与阳离子淀粉按必定 份额预先混合,经糊化后运用, 阳离子淀粉的增强及阳离子瓜 尔胶的助留、助滤作用都能得到 有用的发挥,并且它比不经预先 混合而别离运用两种助剂比较, 强度进步20%左右。更重要的是 它消除了独自运用阳离子瓜尔 胶时粉尘”(瓜尔粉)对人体影 响及耗水量大的弊端。


  在造纸进程中,如果淀粉助 剂用量过多,则会导致纸页变硬 (hardness),瓜尔胶及改性瓜尔胶的性质及运用,一起增大白水COD 和BOD负荷,Larsson经过研讨 以为,将改性的瓜尔胶(阳离子 或中性)与胶体硅酸按恰当份额 混合后,是一种杰出的造纸增强 剂,一起也明显提髙助留助滤效 果。研宄发现,分屡次参加胶体 硅酸对纸页强度和其他功能有 较大改进,但最明显的改进是细 小纤维和填料的藏着率。详细加 入进程为先将一部分胶体硅酸 与纤维和填料混合,当令参加改 性瓜尔胶,当填猜中构成了纤 维、填料、硅酸和瓜尔胶的混合 絮聚物并在浆料进入流浆箱之 前参加剩余部分胶体硅酸。尽管 它对助留助滤、增强的原理还不 彻底明晰,可是纤维-填料-硅 酸与瓜尔胶混合物构成的絮聚 物愈加安稳被以为是主要原因, 即后面参加的胶体硅酸使先前 构成的絮聚物进一步结组成更 安稳的、对成形进程各种外力不 灵敏的絮聚物。


  现在,瓜尔胶在滤嘴棒纸生 产中的运用是最成功的。它不需 要独自的溶解、拌和设备,在低定 量纸中有较大的推行价值。


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