两性瓜尔胶的制备及其助留助滤性能的研究

以氯乙酸钠为阴离子化试剂,对阳离子瓜尔胶进行改性,采用半干法制备具有不同羧基含量的两性瓜尔胶。通过浆内添加研究了两性瓜尔胶的羧基含量和用量对卷烟纸助留助滤性能的影响,同时与阳离子瓜尔胶进行了效果对比,并考察了两性瓜尔胶和非离子瓜尔胶在卷烟纸中的复配使用效果。通过正交实验获得了制备两性瓜尔胶的优化工艺：碱化用碱量0．50％,碱化时间60min,阴离子化试剂与原料摩尔比为0．5：1,阴离子化时间3h,反应温度80℃。两性瓜尔胶用作助留助滤剂具有更好的效果,羧基含量为2％左右时,在用量为0．06％时效果较佳,纸浆打浆度下降15．5％,纸料总留着率和灰分分别提高了14．0％和151．9％;与非离子瓜尔胶按2：8复配使用时还可有效提高纸张强度。     

两性瓜尔胶的制备及其对卷烟纸的增强效果

以氯乙酸钠为阴离子化试剂,对阳离子瓜尔胶进行改性,制备了具有不同羧基含量的两性瓜尔胶,通过浆内添加研究了两性瓜尔胶羧基含量和用量对卷烟纸增强性能的影响。结果表明:两性瓜尔胶应用于卷烟纸中的增强效果优于阳离子淀粉及非离子瓜尔胶,羧基含量为2%的两性瓜尔胶样品在用量为0.3%时,抗张指数、撕裂指数、耐破指数和裂断长分别提高8.52%、3.91%、13.66%和16.95%。     

新型两性瓜尔胶的制备及其在卷烟纸中的应用研究

采用先合成两性醚化剂中间体,再将中间体接枝到瓜尔胶上的方法制得一种新型两性瓜尔胶,并对反应产物结构进行了表征。比较了其与传统添加阳/非离子瓜尔胶的方法在卷烟纸生产中的应用效果。结果表明:DSC分析证实N,N-二甲基氨基乙酸盐酸盐已经被成功制得;红外谱图证实两性中间体已经接枝到瓜尔胶上制得了两性瓜尔胶。当阔叶木浆与针叶木浆比例为7∶3,非离子瓜尔胶添加量为0.3%、阳离子瓜尔胶添加量为0.1%,或单独添加两性瓜尔胶为0.1%时纸张性能达到最佳;单独使用两性瓜尔胶比使用阳/非离子瓜尔胶复配在白水循环系统中能更好地稳定纸张的强度和透气度。     

半干法制备两性瓜尔胶的结构及其增强性能的研究

采用半干法工艺在同一反应器内合成了粉状两性瓜尔胶,用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对产物进行了结构表征。通过浆内添加研究了两性瓜尔胶的取代度、用量和浆料pH值对纸张增强性能的影响,并与非离子瓜尔胶和阳离子淀粉的增强性能进行了对比。结果表明,合成样品阳离子取代度(DSc)大于0.25,阴离子取代度(DSa)为0.05～0.10;改性剂与瓜尔胶在颗粒表面与内部都发生反应;制备的两性瓜尔胶对纸张有较好的增强效果,尤其是中碱性条件下效果显著;当两性瓜尔胶添加量为0.3%时,针叶木CTMP浆的裂断长、耐折度、耐破指数和撕裂指数分别提高了13.3%、70%、17.5%和10.1%。     

阳离子瓜尔胶的制备及其助留助滤性能

以瓜尔胶原粉为原料,3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)为阳离子醚化剂,分别在4种离子液体中制备了4种阳离子瓜尔胶(CGG)。经测定,在离子液体[AMIM]Ac中合成的阳离子瓜尔胶具有最高的氮质量分数。利用正交实验和单因素实验考察了醚化剂用量、反应温度、反应时间、碱化时间、碱用量对产物氮质量分数及黏度的影响,确定了优化合成条件。经测定,产物的氮质量分数为1.95%,黏度为583 mPa·s。对比发现,在[AMIM]Ac中合成的阳离子瓜尔胶较在乙醇和异丙醇中合成的阳离子瓜尔胶具有更高的氮质量分数和黏度,说明离子液体对瓜尔胶的醚化反应起到一定的保护作用。对比不同取代度和在不同溶剂中合成的阳离子瓜尔胶对脱墨废纸浆的细小组分单程留着率(FPR)发现,CGG-5的助留效果最好(CGG-5用量为0.06%,FPR为72.3%)。     

造纸及化学品相关专利信息

专利名称：一种粉状两性瓜尔胶衍生物的制备方法 申请号：200910082567.7 公开号：CN101871180A 申请日：2009-04-27 公开日：2009-04-27 申请人：中国制浆造纸研究院 本发明公开了一种采用半干法、在同一反应器内同时完成瓜尔胶的阳离子化与阴离子化反应、制备高取代度粉状两性瓜尔胶衍生物的方法：氢氧化钠用醇／水混合物制成溶液,喷洒进瓜尔胶原粉中,     

阳离子羟丙基瓜尔胶在旧报纸脱墨浆中的应用

合成了阳离子羟丙基瓜尔胶(CHPG),研究了该系列瓜尔胶衍生物对旧报纸脱墨浆的助留助滤作用。结果表明,在一定用量范围内,随着CHPG用量增加,细小组分留着率提高,浆料的打浆度下降;当氮含量为1.98%的CHPG用量为0.6%时,浆料打浆度下降17°SR,细小组分留着率增加60个百分点;而相同氮含量的阳离子瓜尔胶(CGG)用量为0.6%时,细小组分留着率增加48个百分点,表明羟丙基侧链促进了吸附架桥作用。阳离子取代度越大,CHPG的助留助滤性能越好;CHPG能够补偿细小组分留着率提高带来的强度损失。     

磷酸型两性淀粉制备研究

用阳离子淀粉为中间体,三聚磷酸钠为酯化剂,尿素为催化剂,制备了磷酸型两性淀粉.用三因子的二次回归正交设计实验方案,确定了制备低取代度两性淀粉的最佳工艺.当阳离子淀粉用量为50 g(取代度0.038 12)时,尿素用量为1 g,三聚磷酸钠(STP)用量为2 g,反应温度128.2℃,反应pH5.90,反应时间4.2 h,产品的阴离子取代度为0.0135,反应效率达到70.32%.     

改性瓜尔胶在脱墨废新闻纸浆中的应用研究

实验研究了改性阳离子瓜尔胶VF-A在ONP脱墨浆中的应用;对瓜尔胶和淀粉混合使用做了对比.结果表明:在脱墨ONP系统中,瓜尔胶VF-A可明显提高新闻纸的物理强度及表面强度,但助留助滤效果不如淀粉.当淀粉与瓜尔胶VF-A搭配使用,用量为0.3%+0.05%时,助留助滤效果与淀粉用量为0.5%时相同,而表面强度比淀粉用量为0.6%时高,采用此搭配用量,可降低生产成本.     

有机溶剂法合成阳离子瓜尔胶研究

以瓜尔胶为原料,3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为醚化剂,氢氧化钠为催化剂,异丙醇作为溶剂,利用溶液法合成阳离子瓜尔胶——瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵,使其粘度,透光度进一步改善。研究碱、水、醚化剂用量及反应时间、温度对阳离子瓜尔胶性能的影响。实验结果表明:碱、水、醚化剂用量与瓜尔胶质量比为0.12、0.4、0.83,在反应温度60℃条件下反应180min。所得阳离子瓜尔胶粘度为850MPa s,透光度也较大可达到75%。     

A comparative study on viscosity behavior of water‐soluble chemically modified guar gum derivatives with different functional lateral groups

A comparative study was carried out on the viscosity behavior of three new water‐soluble chemically modified guar gum derivatives with different functional lateral groups, including O‐carboxymethyl‐O‐hydroxypropyl guar gum (CMHPG), with anionic character, O‐2‐hydroxy‐3‐(trimethylammonio)propyl guar gum (HTPG), with cationic character, and O‐carboxymethyl‐O‐2‐hydroxy‐3‐(trimethylammonio)propyl guar (CMHTPG), with amphoteric character. It was found that the shear rate, concentration, temperature, added salt and surfactant affected the viscosity properties of these new guar gum derivatives in aqueous solutions. Regardless of the functional lateral groups, all sample solutions behaved as non‐Newtonian shear‐thinning fluids, and their viscosity increased with the increase in their concentration but decreased with the increase in temperature. Aqueous CMHTPG solution had the strongest shear‐thinning property, and aqueous CMHPG solution investigated had the greatest viscous flow activation energy. In contrast to cationic HTPG or anionic CMHPG, amphoteric CMHTPG had an enhanced viscosity property in aqueous salt solutions, exhibiting an unusual anti‐polyelectrolyte viscosity behavior. The addition of sodium dodecylsulfate was found to result in a decrease in the viscosity of aqueous HTPG solution and an increase in the viscosity of aqueous CMHPG solution or CMHTPG solution. Copyright © 2005 Society of Chemical Industry     

新型两性瓜尔胶接枝共聚物助留性能的研究

对两性瓜尔胶接枝共聚物(LGG-g-PAM)在混合脱墨废纸浆中的助留性能进行了研究,探讨了聚合氯化铝加入方式、LGG-g-PAM用量、相对分子质量及阳离子电荷密度对细小纤维首程留着率的影响,并与阳离子瓜尔胶的助留性能进行了对比。     

瓜尔胶在薄页纸上的应用

介绍了瓜尔胶、阳离子淀粉(CS)和羧甲基纤维素(CMC)的特性,比较了非离子瓜尔胶、阳离子瓜尔胶、阴离子瓜尔胶的性能,实验了浆内添加瓜尔胶、采用CS和CMC部分替代非离子瓜尔胶对纸张强度和填料留着率的影响.结果表明,在薄页纸浆内添加非离子瓜尔胶具有增强和助留效果,采用CS和CMC部分替代非离子瓜尔胶,也能提高纸张的强度性能和填料留着率.     

两性淀粉的制备及在废纸浆抄纸中的增强作用

通过均匀设计实验，考察了在水和有机溶剂混合反应介质中及低温条件下一步法合成磷酸型季铵基两性淀粉的主要影响因素，以及这些因素对两性淀粉阴、阳离子取代度及反应效率的影响，并将两性淀粉作为增强剂应用于废纸浆抄纸，获得了比较满意的增强效果。     

瓜尔胶和黄原胶对马铃薯淀粉及其变性淀粉糊化和流变性质的影响

研究瓜尔胶和黄原胶对马铃薯淀粉、马铃薯磷酸酯淀粉和马铃薯阳离子淀粉糊化和流变性质的影响。糊化性质实验表明瓜尔胶增加了3种淀粉的峰值黏度和成糊温度,降低了淀粉糊的热稳定性。黄原胶降低了马铃薯淀粉和马铃薯磷酸酯淀粉的峰值黏度并提高了糊的热稳定性和成糊温度,但对马铃薯阳离子淀粉起相反作用。动态流变实验表明加入黄原胶显著提高了3种淀粉的GO`、GO`O`值,降低了损耗角正切值tanδ,黄原胶对马铃薯阳离子淀粉动态流变学性质的影响最大,瓜尔胶对3种淀粉的动态流变学性质的影响不显著。静态流变实验表明加入瓜尔胶和黄原胶后的淀粉糊仍为假塑性流体,滞后环面积减少,稳定性提高,两种胶对马铃薯淀粉和马铃薯磷酸酯淀粉的作用比对马铃薯阳离子淀粉作用明显,并且黄原胶比瓜尔胶对淀粉作用更为显著。研究发现胶体与淀粉之间的电荷相互作用对复配体系的糊化性质和流变学性质起重要的作用。     

瓜尔胶用于浆内增强及助留助滤

实验研究了瓜尔胶在浆内增强作用及助留助滤作用，对瓜尔胶和阳离子淀粉混合使用做了对比。结果表明，加入瓜尔胶后能提高强度、留着率，改善滤水效果。瓜尔胶与阳离子淀粉混合使用，增强、助留助滤作用更明显。