1. 研究目的与意义
在发展迅速的纸浆造纸技术背景下，更多功能性用途的纸产品出现在市场上，纸张功能用途不断增加的背后有着许多非造纸的因素在其中起着重要作用。大多数的纸类产品都需要用到浆内施胶或者是表面施胶，使纸张具有更好的性能，满足特别的要求，因此研发制造具有特殊性能的表面施胶剂对纸张后加工具有重要意义。本课题主要研究含酶改性淀粉表面施胶剂的制备及作为纸张表面施胶剂对纸张抗油性能及其它性能的影响。
2. 国内外研究现状分析
氧化淀粉是使用氧化剂将原淀粉的羟基氧化成羰基或羧基而制备成的变性淀粉。采用不同的氧化工艺、氧化剂和原淀粉可以制成性能各异的氧化淀粉。淀粉经氧化作用引起解聚，结果产生低粘度分散体并引进羰基和羧基，使得直链淀粉的凝沉趋向减小、糊液粘度低且稳定性增加，色泽浅，成膜性能好、胶粘力强，因此，氧化淀粉主要用作涂布粘合剂和表面施胶剂。研究了淀粉氧化程度与表面施胶的作用，研究证明，淀粉氧化程度越高，其施胶后纸张的抗张强度越大。这是因为淀粉氧化程度越高,淀粉的分子量越低，表面施胶时越容易从纸张的表面渗透到纸页的内部，而渗透到纸页内部的氧化淀粉可增加纤维间的结合，从而提高纸张的抗张强度，经表面施胶后纸张的表面强度显著增加。
酯化淀粉是指淀粉基被无机酸或有机酸化而得到的产品。醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉、尿素淀粉、黄原酸酯淀粉、烯基琥珀酸酯淀粉等。
磷酸酯淀粉是用磷酸盐与淀粉分子中的轻基发生酯化而制得的变性淀粉，呈阴离子型，具有较高的粘度，糊液稳定，其胶粘性强，凝肢性弱，膜柔软、透明、水溶性好。磷酸酯淀粉与其他化学助剂相溶性好，能与动物胶、植物胶、聚乙烯醇及聚丙烯酸酯相媲美，是良好的增稠剂、稳定剂及乳化剂。磷酸酯淀粉与纸浆中的纤维和填料都带负电荷，在酸性造纸体系中有明矾存在，靠铝离子阳电荷的架桥作用，使纤维、填料与磷酸酯淀粉靠静电引力结合在一起，起到增强和助留助滤作用，并能降低bod3及codcr值，具有优良的涂料抗水性，用于纸张表面施胶留着率高,能改善纸张的印刷适应性,增加表面的耐磨性、抗溶剂性和保油性，纸张折叠性较好，形成的薄膜透明度和光泽度都较好，柔软性和伸长性都较高。
3. 研究的基本内容与计划
酶解反应影响因素
1）底物浓度
根据单底物酶催化反应动力学:当底物浓度很低时,酶催化速率与底物浓度成正比,即符合一级反应动力学;当底物浓度很高时,反应速率将不随底物浓度的继续升高而改变,即符合零级反应动力学。初速度与底物浓度是成正比的,但随着反应速度的慢慢加快,速度不再随底物浓度的变化而变化。
4. 研究创新点
随着对纸张表面强度要求的提高，对淀粉类表面施胶剂的浓度要求也越来越高。提高施胶液浓度可增加施胶量，提高纸张表面强度,改善印刷性能,提高纸机效率，降低生产成本。但施胶液浓度的提高必然会引起施胶液粘度的上升，从而在纸机操作中引起一些问题，主要表现在施胶液的流动性差，使用时由于温度下降表面易起皮，施胶机内易起泡，纸张整幅上胶量不均匀。为了适应新的形势,要求在提高施胶液浓度的同时，施胶液的粘度不随之上升。酶转化淀粉是用α-淀粉酶对原淀粉进行改性，通过调节酶用量，可以得到高固含量低粘度的淀粉，能够适应目前造纸行业对表面施胶剂的要求。
