淀粉在造纸过程中的留着及其留着率检测

2011-01-08邢明霞

造纸化学品 2011年3期

关键词：施胶纸浆阳离子

邢明霞

（杭州纸友科技有限公司，浙江杭州 310018）

淀粉在造纸过程中的留着及其留着率检测

邢明霞

（杭州纸友科技有限公司，浙江杭州 310018）

以提高纸张强度、滤水性和留着率为目的，淀粉衍生物已广泛被采用。由于阳离子淀粉带正电荷，所以它很容易被吸附到呈负电性的纤维上，其留着率非常高[1-2]。国内关于淀粉留着率的介绍文章较少，黄家葆介绍了阳离子淀粉在抄纸过程中留着情况，指出其过程相对较为复杂[3]。

作者经过多年的测试经验，对阳离子淀粉在湿部应用的留着及表面应用后在废纸回用时的淀粉留着情况及其留着率的检测方法作一介绍。

1 试验部分

1.1 试验原料

HR-3（阳离子淀粉，中等取代度，湿部添加），YZ-139（两性淀粉，高取代度，湿部添加），HAS-2B（阴离子淀粉，表面施胶），HCS-5（阳离子淀粉，表面施胶），玉米原淀粉，碘-碘化钾溶液，废纸浆（富阳某纸厂），未表面施胶原纸（河南某纸厂）。

1.2 试验仪器

JA 2993N电子天平，ZQJ-B-Ⅱ型抄片机，GBJ-A型纤维标准解离器，HH-2电热恒温水浴锅，722型分光光度计及烧杯、量筒和移液管等。

1.3 具体的测试步骤

碘遇淀粉显蓝色，这一方法常常被用来相互定性检验溶液中碘和淀粉的存在[4]。根据这一原理，淀粉留着率测试步骤如下。

（1）称取玉米原淀粉1.0 g（已扣除水分，精确到0.001 g），配制质量分数为1%的淀粉糊液，加热糊化，在90～95℃保温20 min，冷却。

（2）配制淀粉稀释液。利用步骤（1）配制的原淀粉糊液，再配制成质量分数分别为1×10-4、2.5×10-5、5×10-5和 7.5×10-5的淀粉糊液；每种糊液取 100 mL。

（3）每个淀粉糊液分别加2 mL碘-碘化钾溶液，利用分光光度计在波长690 nm下测定溶液的吸光度。

（4）作淀粉含量与吸光度的关系曲线，见图1。

图1 淀粉含量与吸光度关系曲线

从图1可以看出，淀粉的含量与吸光度基本呈线性关系，测定淀粉糊液的吸光度后可以计算出淀粉的含量。下文的测试以该关系为依据计算溶液中的淀粉含量。

2 结果与讨论

2.1 不同淀粉在湿部应用时留着比较

不同淀粉在湿部应用时留着率的测试步骤如下。

（1）阳离子淀粉HR-3和两性淀粉YZ-139均按质量分数为1%的浓度糊化。

（2）废纸浆用标准解离器分散，使浆的浓度为1%质量分数（对绝干浆），按100 g/m2定量称取纸浆。

（3）抄纸，每张纸的绝干量为3.14 g，淀粉的用量为绝干浆用量的1%。同时做空白试验，利用80目筛网模拟抄纸，留白水；每个样品取白水100 mL，加2 mL碘-碘化钾，测定吸光度，计算淀粉的留着情况，结果见表1。

表1 阳离子淀粉及两性淀粉抄纸时的留着情况

从表1可知，由于废纸浆中含一定量的淀粉，计算添加的阳离子淀粉的留着时，需要减去空白样的淀粉含量进行计算。从表1还可知，中等阳离子抄纸时的留着率达到90.40%，而更高阳离子度的两性淀粉的留着率会更高一些，达到了91.92%。

2.2 不同淀粉在表面施胶的纸张回抄后的淀粉留着比较

2.2.1 淀粉糊液的准备

把阴离子表面淀粉HAS-2B和阳离子表面淀粉HCS-5分别糊化，均按质量分数为10%的浓度糊化。在65℃左右的水浴中保温，备用。

2.2.2 纸张样品的准备

取未表面施胶的双胶纸样品，定量为80 g/m2，分别在其中的一面涂上质量分数为10%的HAS-2B和HCS-5，并计算上胶量，平衡水分后备用，见表2。

表2 纸张样品的准备

2.2.3 测试步骤

（1）分别称取5 g绝干纸样，用495 g自来水浸泡过夜。

（2）用标准解离器分散纸浆。

（3）用80目筛网过滤纸浆，每个样品取白水100 mL，加2 mL碘-碘化钾，测定吸光度，计算淀粉的留着情况，结果见表3。

表3 表面施胶的纸张回用后的淀粉留着情况

从表3可知，由于双胶纸一般在浆内添加阳离子淀粉或两性淀粉，在泡浆后也会有不同程度地析出，所以需要做空白试验。用不同的表面淀粉施胶的纸张在回用后淀粉的留着有很大的差别，阴离子淀粉表面施胶后的纸张在回用后淀粉的留着率只能达到38.98%，也就是有超过60%的淀粉进入到了白水中，而用阳离子淀粉进行表面施胶的纸张在纸张回用后淀粉的留着率达到82.97%，有较好的留着性能。