瓜尔胶助留剂合成和应用

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1、瓜尔胶助留剂的合成与应用请补充作者简介：格式为姓名，出生年，性别，籍贯，学历，职称，主要从事哪方面的研究工作。曾红（1974－），女，湖南邵阳人，硕士，教授级高工，研究方向：高分子材料研究及应用。曾红吴萌陈雁南孙立田(北京矿冶科技集团有限公司，北京，102600)摘要：本文介绍了瓜尔胶助留剂的合成工艺，采用瓜尔胶胚乳片水化的方式进行,并将合成后的产品应用于卷烟纸生产，通过对卷烟纸留着率的测定确定其在使用过程中的使用量。实验结果表明：当取代度为0.057时，以0.07%的用量添加入纸浆中，留着率由未添加时的16.5%提升至65.2%。关键词：瓜尔胶、助留剂、卷烟纸中图分类号：TS727

2、Synthesisandapplicationofguargumretentionagent.ZengHongWuMengChenYannanSunLitian（Beijingminingandmetallurgytechnologygroupco.LTD.,Beijing,102600）Abstract：Inthispaper,thesyntheticprocessofGuargumretentionagentwasintroduced.ThemethodofdirectsynthesisofGuargumendospermplatewasadopted,andthesynthes

3、izedproductwasappliedtotheproductionofcigarettepaper.Theusageofcigarettepaperwasdeterminedbymeasuringtheretentionrateofcigarettepaper.Theresultsshowedthatwhenthedegreeofsubstitutionwas0.057,theretentionrateofthepulpwasincreasedfrom16.5%to65.2%when0.07%wasaddedtothepulp.Keywords：GuargumRetention

4、agentCigarettepaper瓜尔胶是一种半乳甘露聚糖，提取自瓜尔豆种子的胚乳，主要产自印度、巴基斯坦等地。瓜尔胶广泛应用于食品、造纸、纺织、炸药等行业，主要用作增稠剂、稳定剂、乳化剂粘结剂和调理剂[1]。瓜尔胶作为助剂添加在卷烟纸中，由于其特殊的多羟基结构，以及在特定反应条件下接枝上不同的官能团，与烟纸中纤维作用起到提高纸张强度，和助留与助滤功能。构成瓜尔胶主要的元素是碳氢氧，在燃烧时不会产生有害物质。但是，天然的瓜尔胶作为造纸助剂使用时会造成滤水困难，增大干燥部负荷[3]。将天然瓜尔胶并与季胺盐发生醚化反应可以制得带有一定电荷密度的阳离子瓜尔胶，不仅在很大程度上克服了这一

5、弊病，而且可以有效改善助留，显著提高填料的留着率,可作为助留剂使用。常用的合成工艺为有机溶剂法[4-5]：瓜尔胶粉体分散在乙醇或异丙醇的水溶液中，逐步加入长链季铵盐与其发生Williamson醚化反应，反应结束后，通过干燥，粉碎等手段得到阳离子瓜尔胶。在这个合成方法中使用到的瓜尔胶粉体，要通过瓜尔胶豆中的胚乳片经粉碎后得到，因此，从瓜尔胶豆胚乳片到阳离子瓜尔胶的加工过程需要经过两步完成。该工艺的优点是合成反应的效率高，而缺点是流程长，加工成本高，此外，加工过程使用到大量的有机溶剂，存在安全隐患。如果将两步反应缩减为一步，直接使用瓜尔胶胚乳片为原料，在水溶液中直接反应后，加工水化后的胚

6、乳片，通过增粘、粉碎等手段得到阳离子瓜尔胶。这个方法的主要优点在于简化工艺流程减生产成本的，更重要的是反应过程无有机溶剂的添加，减少4了安全隐患。1实验1.1原料与仪器瓜尔胶胚乳片，阳离子醚化剂，氢氧化钠，盐酸均为分析纯。旋转粘度计RVDV-II，医用离心机DT5-3，分析天平PL403，电热恒温干燥箱DHG-9141A。1.2瓜尔胶助留剂的制备将2kg胚乳片置于反应器中，加入一定量的氢氧化钠与水，反应5min，加入一定量的阳离子醚化剂，控制反应温度，45min后加入盐酸进行中和，将制备好的胚乳片经粉碎机粉碎成粉。1.3瓜尔胶助留剂的核磁表征将瓜尔胶助留剂纯化后产物溶于10％DC1的

7、D2O溶液中，于100℃下水解10min，使其完全水解成单糖，通过核磁氢谱表征其摩尔取代度MS[6]。1.4抄片实验将浆料置于标准纤维疏解器内，浓度为2％，疏解时间为疏解5min，加入一定量的碳酸钙再疏解lmin，浆浓调至0.5％，加入一定量的瓜尔胶助留剂，搅拌后用RapidKöthen抄片器抄片[7]。1.5填料留着率的测定其中，纤维灰分C、浆料灰分B、填料灼烧减量D、纸页灰分A的测定按TAPPI标准T4130m-80进行[7]。2结果与讨论2.1反应条