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淀粉作为生物质资源的重要组成部分,具有来源广泛、生物可降解,可再生等优良特性,因而广泛地应用于造纸、食品、纺织、石油等行业。然而,天然淀粉受其结构和性能上的不足,如冷水不溶性,易老化,淀粉糊液不稳定(酸或机械搅拌条件下)等缺点,极大的限制了其应用范围。研究表明,通过物理、化学或生物酶等处理方法对天然淀粉进行改性和修饰可以使其性能满足工业生产的要求。本文以蜡质玉米淀粉(也称为糯玉米淀粉)为原料,2,3-环氧丙基-3-甲基氯化铵(ETMAC)为阳离子醚化剂,通过湿法制备了LDSCWS(低取代度阳离子蜡质玉米淀粉,即Low degree of substitution of cationic waxy corn starch),采用单因素控制法考察不同因素对LDSCWS取代度和反应效率的影响,并对比LDSCWS与其他种类的阳离子淀粉对新闻纸废纸浆的增强效果。通过干法工艺制备了HDSCWS(高取代度阳离子蜡质玉米淀粉,即High degree of substitution of cationic waxy corn starch)。分析对比LDSCWS和HDSCWS的助留助滤性能,并将其作为增强剂复配应用于新闻纸废纸浆。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)、热重分析(TG-DTG)等现代检测技术,对所制备的阳离子蜡质玉米淀粉的结晶结构、颗粒形貌、化学结构和热稳定性等进行了表征。实验结果表明:湿法工艺制备LDSCWS的最适工艺反应条件为:ETMAC用量与原淀粉用量比为1:10(w/w),体系含水量为75%,反应温度为50℃,反应时间为7h,氢氧化钠用量与ETMAC用量比为3:10(w/w),样品加入顺序依次为淀粉、氯化钠、氢氧化钠、ETMAC;LDSCWS对纸张的增强效果优于其他阳离子淀粉;湿法工艺中阳离子化反应发生在淀粉颗粒的表面,阳离子化反应以后,淀粉颗粒的无定形区增大。干法工艺制备HDSCWS的最适反应条件为ETMAC与淀粉的摩尔比为1.2:1,氢氧化钠与淀粉的摩尔比为1:1,储存温度为40℃,该工艺的反应效率稳定在75%~80%范围内;干法工艺中阳离子化反应发生在淀粉颗粒的表面及其颗粒内部。与原淀粉相比,阳离子蜡质玉米淀粉的表观黏度提高,剪切稳定性较低;HDSCWS的助留助滤性能优于低取代度阳离子淀粉将其复配使用时,阳离子淀粉最适用量为5kg/t(相对于绝干浆),最适配比为H/L=1:4(w/w)。