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大豆蛋白是将提取过豆油的大豆粕经低温脱溶后得到的副产品,是由近20种氨基酸组成的高聚物,其蛋白质含量在90%以上。由于其具有来源丰富、价格低廉、加工性能好等优点,常在大豆蛋白分子链上接入离子基团或通过调整分子结构来改善大豆蛋白的溶解性能及功能特性。本文主要对大豆蛋白进行了羧甲基化及阳离子化改性并用作增强剂,研究其对纸张增强性能的影响。 首先,通过湿法和干法两种方法对大豆蛋白进行羧甲基化改性,得出最佳合成工艺条件为:(1)湿法:NaOH/大豆蛋白(质量比)=0.6,CA/NaOH(摩尔比)=0.84,碱化2h,醚化2h,醚化温度为75℃,此时DS=0.373,RE=45.95%;(2)干法:NaOH/大豆蛋白(质量比)=0.84,CA/NaOH(摩尔比)=0.5,40℃下碱化2.5h,60℃下进行醚化反应且体系含水率为25%时,DS=0.436,RE=64.47%。 其次采用溶剂法和半干法两种方法对大豆蛋白进行阳离子化改性,得出其最佳合成工艺条件为:(1)溶剂法:NaOH/大豆蛋白(质量比)=1.0,CHPTAC/NaOH(摩尔比)=0.2,40℃下碱化2h,75℃醚化2h,并以30%的乙醇溶液为溶剂,此时DS=0.352,RE=55%;(2)半干法:NaOH/大豆蛋白(质量比)=1.0,CHPTAC/NaOH(摩尔比)=0.2,40℃下碱化2h,60℃下醚化,体系含水率为43%,此时DS=0.314,RE=40.89%。 最后,将制得的改性大豆蛋白用作增强剂并研究其对纸张增强性能的影响,其中干法制得的羧甲基大豆蛋白增强效果最佳,当其用量为0.3%时,抗张指数提高29.9%,耐折度提高39.7%,撕裂指数提高30.5%,耐破指数提高34.5%,实验结果表明改性大豆蛋白具有良好的增强效果。