基本信息
- 項目名稱：
- 琥珀?；瘹ぞ厶氢c鹽的制備及其在卷煙紙表面施膠的作用
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術(shù)論文
- 簡介：
- 本文以丁二酸酐為?；瘎苽淞薔-琥珀?；瘹ぞ厶?，并研究了其鈉鹽溶液與淀粉復(fù)配作為卷煙紙表面施膠劑對卷煙紙的表面強度和抗菌性的影響。研究表明，當N-琥珀?；瘹ぞ厶怯昧繛?.6%時，紙頁抗張指數(shù)提高26.1%，耐破指數(shù)提高79.0%，撕裂指數(shù)提高48.6%，環(huán)壓指數(shù)提高19.5%，耐折度提高18.8%。殼聚糖與淀粉加入量的比值介于5：2~1：3之間時,抑菌效率可達93.3%~98.1%.
- 詳細介紹：
- 在卷煙紙生產(chǎn)中，表面施膠劑可以顯著改善卷煙紙的物理性能。目前，我國常使用的表面施膠劑主要有淀粉、瓜爾膠、纖維素及其衍生物，但這些施膠劑普遍存在著用量大、增強效果差、施膠后的紙張起皺打折較嚴重等缺點。因此，開發(fā)新型的表面施膠劑以提高卷煙紙的質(zhì)量迫在眉睫。 殼聚糖是迄今為止發(fā)現(xiàn)的唯一天然多糖，它具有很強的抗菌性、生物降解、吸附性和高保濕性。殼聚糖類聚合物用于紙張的表面施膠，不僅可以起到抗菌、防霉、除臭、吸濕的作用，而且還可以達到抗皺、抗靜電、提高表面強度的效果。 本文以殼聚糖為原料，丁二酸酐為?；瘎?0 ℃條件下發(fā)生?；磻?yīng)制備N-琥珀?；瘹ぞ厶恰Ｓ煤舜殴舱褡V和紅外光譜對N-琥珀?；瘹ぞ厶沁M行結(jié)構(gòu)表征，并測定了N-琥珀?；瘹ぞ厶堑娜〈??？疾炝艘欢囟认翹-琥珀?；瘹ぞ厶窃诒⒓状嫉热軇┲羞M行的非均相反應(yīng)，研究表明，溶劑的極性越大，反應(yīng)的溫度越高，反應(yīng)產(chǎn)物的溶解性能越好，但溫度過高產(chǎn)物的色澤加深。實驗將殼聚糖溶于醋酸中，在相同的反應(yīng)溫度(40 ℃)和投料比下，控制不同的反應(yīng)時間可以得到一系列不同取代度的N-琥珀酰化殼聚糖。 本文將N-琥珀?；瘹ぞ厶堑拟c鹽溶液與淀粉復(fù)配作為卷煙紙表面施膠劑，并研究了其對卷煙紙表面強度和抗菌性的影響。研究表明，當N-琥珀?；瘹ぞ厶氢c鹽的用量為0.6%時，紙頁抗張指數(shù)提高26.1%，耐破指數(shù)提高79.0%，撕裂指數(shù)提高48.6%，環(huán)壓指數(shù)提高19.5%，耐折度提高18.8%。與瓜爾膠相比，N-琥珀?；瘹ぞ厶氢c鹽在提高紙張的抗張指數(shù)、撕裂指數(shù)、環(huán)壓指數(shù)、耐折度方面作用效果顯著。N-琥珀?；瘹ぞ厶氢c鹽制備的施膠劑在耐破指數(shù)方面的作用雖不如瓜爾膠，但已滿足紙機抄造和卷煙紙相關(guān)指標的要求，而且能夠使卷煙紙獲得其他諸多良好的綜合性能。N-琥珀?；瘹ぞ厶氢c鹽與淀粉加入量的比值介于5：2~1：3之間時，抑菌效率可達93.3%~98.1%，比淀粉、瓜爾膠等施膠劑的抗菌率高一至兩倍。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 殼聚糖具有很強的抗菌性、生物降解、吸附性和高保濕性等獨特優(yōu)勢，以殼聚糖為原料制備了N-琥珀酰化殼聚糖鈉鹽，并將其與淀粉復(fù)配得到新的表面施膠劑。通過測定該表面施膠劑與瓜爾膠對卷煙紙的物理性能和抗菌性的影響。從得到的數(shù)值比較可知，N-琥珀?；瘹ぞ厶氢c鹽作為表面施膠劑能夠使卷煙紙獲得諸多良好的性能。
科學性、先進性及獨特之處
- （1）對殼聚糖進行了改性，制備出了一種具有增強性和抗菌性的新型多功能表面施膠劑，拓寬了殼聚糖在造紙中的應(yīng)用； （2）本文用改性后的殼聚糖與淀粉的復(fù)配物作為卷煙紙的表面施膠劑，顯著提高了卷煙紙的表面強度，相對于瓜爾膠等施膠劑具有更明顯的效果，類似的或相關(guān)的報道在國內(nèi)還比較少； （3）用改性殼聚糖合成的表面施膠劑成本較低，適應(yīng)于工業(yè)化的生產(chǎn)和應(yīng)用。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 殼聚糖作為一種豐富自然資源，殼聚糖在造紙中的應(yīng)用前景是相當廣闊的.首先必須在殼聚糖的各方面進行詳細研究，并以此開拓更多的應(yīng)用領(lǐng)域；其次，利用殼聚糖衍生物對紙張的表面施膠以提高紙張各項性能。 本文制備出了N-琥珀酰殼聚糖鈉鹽，并將其應(yīng)用到卷煙紙的表面施膠中，對卷煙紙的一些物理性能和抗菌性的提高具有顯著的效果，對卷煙紙工業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。
學術(shù)論文摘要
- 本文以殼聚糖為原料，丁二酸酐為酰化劑，在40 ℃條件下發(fā)生?；磻?yīng)制備N-琥珀?；瘹ぞ厶?。用核磁共振譜和紅外光譜對N-琥珀?；瘹ぞ厶沁M行結(jié)構(gòu)表征，并測定了N-琥珀酰化殼聚糖的取代度?？疾炝艘欢囟认翹-琥珀?；瘹ぞ厶窃诒?、甲醇等溶劑中進行的非均相反應(yīng)，研究表明，溶劑的極性越大，反應(yīng)的溫度越高，反應(yīng)產(chǎn)物的溶解性能越好，但溫度過高產(chǎn)物的色澤加深。實驗將殼聚糖溶于醋酸中，在相同的反應(yīng)溫度(40 ℃)和投料比下，控制不同的反應(yīng)時間可以得到一系列不同取代度的N-琥珀?；瘹ぞ厶恰? 本文將N-琥珀?；瘹ぞ厶堑拟c鹽溶液與淀粉復(fù)配作為卷煙紙表面施膠劑，并研究了其對卷煙紙表面強度和抗菌性的影響。研究表明，當N-琥珀?；瘹ぞ厶氢c鹽的用量為0.6%時，紙頁抗張指數(shù)提高26.1%，耐破指數(shù)提高79.0%，撕裂指數(shù)提高48.6%，環(huán)壓指數(shù)提高19.5%，耐折度提高18.8%。N-琥珀?；瘹ぞ厶氢c鹽與淀粉加入量的比值介于5：2~1：3之間時，抑菌效率可達93.3%~98.1%，比淀粉、瓜爾膠等施膠劑的抗菌率高一至兩倍。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- [1] 尚尉，楊海濤，謝益民．全麻卷煙紙的生產(chǎn)工藝初探[J]．中國造紙，2010(29)：5－7． [2] 徐騰，安慶坤．殼聚糖在造紙業(yè)上的應(yīng)用．江蘇造紙，2005(4)：37－39． [3] 許彪．抗菌劑及抗菌材料在個體防護產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展[J]．中國防護裝備，2006(5)：21． [4] 李毅．羧甲基淀粉鈉取代度的測定方法[J]．山西化工，2003，23（1）：15－17 [5] Marguerite Rinaudo.Chitin and chitosan:Properties and applications.Prog.Polym.Sci.31 2006：603－632． [6] 林靜雯,胡筱敏,高丹,馬爽.改性殼聚糖絮凝劑的制備及絮凝性能的研究[N].南京工業(yè)大學學報，2005，2(5)：50－53.
同類課題研究水平概述
- 隨著卷煙紙制造業(yè)的發(fā)展，市場對卷煙紙的質(zhì)量及性能提出了更高的要求，對于吸味好、高強度和高透氣度的卷煙紙的需求也越來越大，然而，我國的卷煙紙制造業(yè)仍處于重引進、輕消化、重模仿、輕研發(fā)的階段。目前我國卷煙紙表面施膠劑主要有淀粉、瓜爾膠、纖維素及其衍生物，但都存在表面施膠效果差等諸多不足。因此，制備新型的表面施膠劑就顯得尤為重要，而化學結(jié)構(gòu)與纖維素相似的殼聚糖近年來被造紙研究人員所關(guān)注，它具有吸附作用強、易改性、無生物毒性和可降解等特性。我國對殼聚糖及其衍生物在造紙工業(yè)應(yīng)用的研究還處于初級階段，首先必須在殼聚糖的各種物化、功能性質(zhì)方面進行更為系統(tǒng)的詳細研究，并以此開拓更多的應(yīng)用領(lǐng)域；其次，隨著造紙工業(yè)的迅速發(fā)展，在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上，應(yīng)繼續(xù)在造紙工業(yè)中擴大紙張表面施膠劑的應(yīng)用種類。 (1) 國內(nèi)外合成聚合物表面施膠劑的發(fā)展概況 20世紀后期，隨著印刷行業(yè)對紙張表面性能要求的提高，合成表面施膠市場日益紅火。目前國外市售的聚合物表面施膠劑產(chǎn)品主要有4類: SMA、SAE、SAA、PUD。 國內(nèi)使用紙張表面施膠是從80年代開始的，通常以丙烯酸膠乳、丙烯酸丁酷醋酸醋化聚乙烯醇、磷酸酷淀粉作為表面施膠劑。使用最多的是淀粉及改性淀粉，如磷酸醋淀粉、氧化淀粉等。 (2) 國內(nèi)外表面施膠劑的應(yīng)用現(xiàn)狀 二十世紀后期，隨著印刷技術(shù)的不斷提高，印刷行業(yè)對紙張的適印性能提出了更高的要求，如印刷車速的提高需要紙張有高的表面強度、低定量紙的發(fā)展要求紙張有良好的不透印性，大大地促進了合成表面施膠劑的研究和發(fā)展。目前國外主要以開發(fā)合成表面施膠劑為主，應(yīng)用較多的是苯乙烯—馬來酸醉聚合物、苯乙烯—丙烯酸共聚合物鹽溶液、苯乙烯—丙烯酸酷膠乳和水溶性聚氨醋。而國內(nèi)造紙廠使用的聚合物表面施膠劑主要為進口產(chǎn)品，國內(nèi)聚合物表面施膠研究的報道較少。我國進口的施膠劑產(chǎn)品售價較高，增加了成本。所以根據(jù)原料成本及應(yīng)用效果等各方面的情況，我國使用最多的表面施膠劑還是淀粉及改性淀粉、PVA及PVA改性產(chǎn)物。
