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瓜爾膠發(fā)展歷程介紹

時(shí)間:2022-10-04點(diǎn)擊次數(shù):2347信息來源:

瓜爾膠較初作為刺槐豆膠出現(xiàn)(Locustbeangum)產(chǎn)生的替代品。刺槐豆膠在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,導(dǎo)致需求緊張。后來研究證明,瓜爾膠和刺槐豆膠雖然是聚半乳糖甘露糖,但在化學(xué)成分和行為上存在明顯差異。刺槐豆膠要達(dá)到較大粘度需要高溫水煮,而瓜爾膠在冷水中就可以水化。在化學(xué)成分方面,刺槐豆膠平均每4個(gè)甘露糖單元只有1個(gè).五個(gè)乳糖支鏈。因此瓜爾膠分支單元數(shù)是刺槐豆膠的兩倍。這被認(rèn)為是瓜爾膠比刺槐豆膠更容易水化,氫鍵更活躍的主要原因。此外,瓜爾膠的成本只有刺槐豆膠的一半。

瓜爾膠直鏈上沒有非極性基團(tuán),大部分伯羥基和仲羥基都在外面,半乳糖支鏈沒有覆蓋活性醇羥基。因此,瓜爾膠具有較大的氫鍵結(jié)合面積,當(dāng)與纖維結(jié)合時(shí),氫鍵結(jié)合距離短,結(jié)合力大。為賦予瓜爾膠更好的使用性能,通常對瓜爾膠原粉進(jìn)行化學(xué)改性。瓜爾膠的改性主要有兩個(gè)方向:一是在分子鏈上引入陽離子基團(tuán),從而獲得一定的正電性。在有機(jī)溶劑中,用季銨鹽3-氯2-羥丙基氯化銨和瓜爾膠原粉醚化生成陽離子瓜爾膠。這種帶正電的改性瓜爾膠能與帶負(fù)電的纖維和填料顆粒相互作用,提高原有的助留、助濾和增強(qiáng)效果。另一個(gè)改性方向是增加瓜爾膠分子鏈的長度,增加瓜爾膠分子鏈的分子量,從而接能力。與陽離子淀粉相比,陽離子瓜爾膠在冷水中是可溶的。

此外,許多淀粉分子形成螺旋結(jié)構(gòu),而瓜爾膠分子形成直鏈結(jié)構(gòu)。因此,瓜爾膠的活性基團(tuán)比陽離子淀粉更容易接近纖維,因此少量陽離子瓜爾膠可以達(dá)到多量陽離子淀粉的使用效果。如今,聚丙烯酰胺和改性淀粉廣泛應(yīng)用于造紙中。但其效果只能達(dá)到一定程度。它們在提高濾水量的同時(shí),可能會(huì)過度凝結(jié)纖維,從而降低紙頁的強(qiáng)度。作為造紙助劑,天然瓜爾膠能提高紙頁強(qiáng)度,減少灰斑形成,提高紙頁勻度。但其缺點(diǎn)是濾水困難,從而降低產(chǎn)量或增加干燥負(fù)荷?;瘜W(xué)改性的兩性或陽離子瓜爾膠在很大程度上克服了這一缺點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),這些改性瓜爾膠可以在保持或提高紙頁勻度的同時(shí)提高紙頁過濾水;通過吸附小纖維和顆粒,可以進(jìn)一步提高過濾水和一次保留率。在過去,這兩個(gè)方面是相互排斥的。

由于陽離子瓜爾膠的有效性主要取決于其與纖維的親和力(即直接性)。鑒于此,陽離子瓜爾膠在黑液的存在下仍能有效發(fā)揮作用。隨著封閉水循環(huán)的推廣,含雜質(zhì)較多的漿料,如新聞紙、未漂硫酸鹽漿、廢紙漿等,陰離子垃圾的積累將顯著增加。這將使許多傳統(tǒng)的造紙?zhí)砑觿缇郾0逢栯x子(CPAM)等待失去效果。陽離子瓜爾膠能有效克服這一點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),陽離子瓜爾膠在Zeta電位從-8mV到0mV效果較好。該Zeta電位范圍與大多數(shù)造紙工藝一致。

摘自百度瓜爾膠的發(fā)展歷程

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