阳离子淀粉具有低成本、可降解性、与纤维、填料等结合力强等优势,在造纸工业中有着广泛的应用价值,因此一直以来阳离子淀粉制备的研究都是造纸化学品研究的重点和热点。本文围绕造纸增强用阳离子淀粉,开展了不同种类淀粉及不同制备工艺对阳离子淀粉性能影响的研究。分别利用玉米淀粉、木薯淀粉、土豆淀粉三种原淀粉及水溶液湿法、低共熔溶剂法、挤出法三种制备工艺,制备出28个阳离子淀粉样品。完成了FT-IR表征26个样品、XRD表征22个样品、SEM表征22个样品共70个样品、取代度测试28个样品、以及10个阳离子淀粉样品在纸张增强中应用的评估实验,并获得了以下研究成果。(1)研究了玉米淀粉、木薯淀粉、土豆淀粉三种原淀粉在相同水溶液湿法条件下制备的阳离子淀粉的性能特性。发现：三种淀粉水溶液湿法制备阳离子淀粉的反应都主要是在淀粉颗粒表面发生,因此其反应前后淀粉的颗粒形貌及晶体结构并无显著区别,然而水溶液湿法制备的土豆阳离子淀粉的XRD及SEM表征结果均出现了与原淀粉的一些差异,可能与其醚化反应渗透好,取代度高有关。玉米淀粉、木薯淀粉、土豆淀粉三种原淀粉水溶液湿法制备阳离子淀粉的反应效率排序为：24h反应条件下,土豆淀粉(80.5%)>玉米淀粉(67.8%)>木薯淀粉(62.3%)；玉米淀粉、木淀粉薯、土豆淀粉三种原淀粉水溶液湿法制备的阳离子淀粉对纸张(100% LBKP浆料)的增强效果排序为：玉米淀粉>木薯淀粉>土豆淀粉。玉米淀粉制备的阳离子淀粉可能由于取代度、分子量适中,增强效果最好。(2)研究了利用低共熔溶剂法制备阳离子淀粉并对比了玉米淀粉、木薯淀粉、土豆淀粉三种来源的原淀粉在相同低共熔溶剂法条件下制备的阳离子淀粉的性能特性。发现：低共熔溶剂法制备阳离子淀粉的颗粒形貌被完全破坏,这点与湿法制备有显著差异。玉米淀粉、木薯淀粉、土豆淀粉三种原淀粉低共熔溶剂法制备的阳离子淀粉形貌间无显著差异；玉米淀粉、木薯淀粉、土豆淀粉三种原淀粉低共熔溶剂法制备的阳离子淀粉对比发现：反应效率排序为：土豆淀粉(90.4%)>玉米淀粉(86.2%)>木薯淀粉(76.6%)；对纸张(100% LBKP浆料)的增强效果排序为：玉米淀粉>木薯淀粉>土豆淀粉；低共熔溶剂法制备阳离子淀粉与水溶液湿法及离子液体法相比,反应效率更高、对纸张(100% LBKP浆料)的增强效果更好,且具有绿色、环保的优点。(3)研究了玉米淀粉、木薯淀粉、土豆淀粉三种原淀粉在不同挤出温度及碱用量工艺下利用挤出法制备出的阳离子淀粉的性能特性。发现：挤出法制备的阳离子淀粉,反应中破坏了原淀粉的晶体结构和颗粒形态,无定形区增加,产生类似粘土的淀粉块,并有凝胶结构产生。这点与湿法或普通的半干法制备的阳离子淀粉有显著的差异。挤出法制备的三种阳离子淀粉FT-IR表征无显著区别。但是在70℃、碱用量少(碱用量/醚化剂摩尔比为1：1)的条件下制备的玉米阳离子淀粉XRD结果在衍射角21°附近存在结晶峰,可能与其结晶度高有关。在SEM形貌表征方面,土豆淀粉可能由于糊化温度及结晶度低,挤出反应时淀粉颗粒表面胶凝化最明显；玉米淀粉、木薯淀粉、土豆淀粉三种原淀粉挤出法制备阳离子淀粉的反应效率(挤出温度90℃、碱用量/醚化剂摩尔比为2：1条件下)排序为：玉米淀粉(85.6%)>土豆淀粉(83.6%)>木薯淀粉(76.3%)；玉米淀粉、木薯淀粉、土豆淀粉三种原淀粉挤出法制备的阳离子淀粉对纸张(100% LBKP浆料)的增强效果显著,但对三个强度指标的影响趋势并不完全一致。在抗张指数及耐折度增强方面：土豆淀粉>玉米淀粉>木薯淀粉；在内聚力改善方面：玉米淀粉>木薯淀粉>土豆淀粉。与水溶液湿法制备的阳离子淀粉相比,挤出法无论是在取代度、反应效率,还是在纸张(100% LBKP浆料)的增强效果方面均更有优势。