1. 研究目的与意义
由于淀粉的价格便宜,来源广,目前淀粉已经在纸张的增强方面得到了充分的应用。我国对壳聚糖在造纸工业的应用研究近几年才开始,且多用于纸张表面处理。用壳聚糖和磷酸酯淀粉复配作为浆内添加剂的增强作用及机理研究表明,双助剂明显提高纸张强度,减少填料和细小纤维流失,节约长纤维原料。但国内用壳聚糖作为造纸助剂时存在着用量较大,成本增加和缺陷,为此有必要进一步探索,设法降低壳聚糖的用量,降低成本,提高使用效率,目前我国对DTPA的研究正火热进行,然而在造纸的助剂方面的研究才初有涉及,由于DTPA的助剂作用,纤维间的结合会更加完全,从而改善造纸的强度。结合我以后的工作,关于淀粉-DTPA/壳聚糖增强剂在废纸浆的增强研究,会对我在造纸行业有所帮助的,在以后遇到造纸的增强方面的问题时也能够得心应手。目前的国内的造纸行业都致力于废纸的回收利用,我们以废纸浆为基材的研究是非常符合目前的国内行情的,因此对淀粉、DTPA和壳聚糖进行复合研究废纸浆的增强具有重要意义。
2. 国内外研究现状分析
1.壳聚糖目前的研究状况
早在在1936年人们就研究了壳聚糖对纸张的增强影响,20世纪90年代国际上大搞甲壳素和壳聚糖产品开发,特别是日本及美国,也正是这一时期日本对壳聚糖进行了大量的研究,壳聚糖加入到浆料中被带负电的纤维素表面吸附,并且填充浆料之间使得纤维间的结合面积变大,同时分子上的基团和纤维表面基团相互作用形成化学键(氢键、离子键),在干燥的过程中水分被蒸发为壳聚糖-纤维素分子间的化学作用提供了更多机会,即可形成更多的氢键,从而纸张的强度。壳聚糖分子结构中存在大量游离氨基,是天然多糖中少见的带正电荷的高分子化合物。壳聚糖是一种高效的阳离子型絮凝剂,能有效地沉淀溶液中的有机物,并能抑制细菌生长发育,其净水效果优于活性炭。甲壳素和壳聚糖有重要的生物活性, 特别是壳聚糖大分子链上分布着许多氨基,还有部分n-乙酰基,这些基团的存在使壳聚糖表现出许多独特的化学性质,其溶解性能提高,反应活性增强。这样在酸性介质中壳聚糖可显示弱的阳离子性,并和纤维素有极好的相容性。做为高分子表面活性剂的壳聚糖本身并不能满足需要,对壳聚糖进行化学改性可增加水溶性,并使其乳化性、增稠性等得到改善和提高,以满足各行业的需求。壳聚糖作为易于降解的天然高分子材料,已在化妆品、纺织、印染、医药、食品、生物以及环保等众多领域内均有较广泛的用途。由于壳聚糖分子中含有大量游离氨基,能与重金属离 子形成稳定的螯合物, 因此可有效用于含重金属离子的工业废 水的处理, 贵重金属离子富集与回收等方面;并且壳聚糖对人和生物无毒, 在自然界中受到放射菌的作用能逐步降解,是典型的环境友好材料。
2.淀粉-DTPA/壳聚糖的研究
3. 研究的基本内容与计划
1.选题:2015年12月31日前
2.开题报告:2016年1月16日前
3.制定实验方案熟悉操作步骤与方法:2016年2月22日--2月28日
4. 研究创新点
以废纸浆为前提符合目前的国内的行情,在不影响纸张增强效果的前提下以淀粉为主要部分再加入壳聚糖和DTPA,设法降低壳聚糖的用量,降低成本,提高使用效果,壳聚糖是绿色环保材料符合可持续发展的要求。将淀粉-DTPA与淀粉和壳聚糖的复合在增强的效果以及使用的量上进行对比,得出在造纸的增强方面更好的方案。
