壳聚糖衍生物的合成及其在卷烟纸中的应用

论文摘要

卷烟纸作为一个特种纸,在薄页纸中占有重要的地位,同时它作为卷烟的一部分,又在烟草行业当中占有一席之地。卷烟纸与其他卷烟辅料如水松纸、成型纸相比,最主要特点是参与燃烧,燃烧后的包灰问题是产品所关注的一个重要性能指标,这一指标又与碳酸钙在卷烟纸中的留着紧密相关：留着低,不仅影响卷烟纸的白度,透气度,还会影响到卷烟纸燃烧后的包灰问题,这就要求在卷烟纸生产过程中对碳酸钙的控制要更加严格。目前国内对卷烟纸生产过程中化学品的应用和湿部控制方面研究还不是很多,尤其是对卷烟纸生产过程中助剂及其在湿部的作用机理研究更少。本论文主要针对卷烟纸纸页性能的要求,利用壳聚糖的高阳电荷和吸附特性,设计并合成壳聚糖衍生物,研究其湿部化学行为,从而为进一步改善卷烟纸生产湿部特性并生产出高质量的卷烟纸提供参考.论文研究了季铵化壳聚糖的制备及其在卷烟纸抄造中的应用。通过单因素实验,对合成反应的几个主要的影响因素进行了探讨,确定了最佳合成工艺条件。研究中采用红外光谱对合成的季铵化壳聚糖进行了表征和验证。在自制的季铵化壳聚糖应用研究中,对添加后的卷烟纸湿部环境中Zeta电位,细小组份留着率和浆料的滤水性能,以及成纸后的纸张透气度和抗张强度进行了测定。结果表明,取代度为0.5的HTCC用量为1mg·g-1时,细小组分和灰分留着率分别为85.2%和22.7%,透气度和抗张强度则分别为24.5cm3·min-1·cm-2和1.54kN·m-1。在季铵化壳聚糖在纤维上的吸附研究中,吸附过程与Langmuir吸附等温线能最好的吻合。因此可以认为,HTCC在纤维表面的吸附遵循简单的单分子吸附规律。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 概述国内外卷烟纸的生产
• 1.2 卷烟纸助留助滤剂增强剂的发展
• 1.2.1 基本原理
• 1.2.2 应用情况及其发展趋势
• 1.3 壳聚糖及壳聚糖衍生物
• 1.4 壳聚糖的季铵化改性及在造纸中的应用
• 1.4.1 直接季铵化改性
• 1.4.2 烷基化壳聚糖的季铵化改性
• 1.4.3 壳聚糖与季铵基团的改性试剂反应
• 1.4.4 季铵化壳聚糖的在造纸应用方面
• 1.5 本文的主要研究内容和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 实验原料
• 2.2 实验仪器
• 2.3 2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖的制备及其表征
• 2.3.1 2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖的合成
• 2.3.2 2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖取代度的测定
• 2.3.3 2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖红外光谱测定
• 2.3.4 2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖电荷密度的测定
• 2.3.5 2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖分子量的测定
• 2.4 2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖的应用
• 2.4.1 2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖对造纸湿部的影响
• 2.4.2 2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖对手抄片的影响
• 3 结果与讨论
• 3.1 2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖的合成单因素实验
• 3.1.1 醚化剂的用量
• 3.1.2 反应时间
• 3.1.3 反应温度
• 3.1.4 润胀时间
• 3.2 2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖的红外表征
• 3.3 2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖的分子量测定
• 3.4 2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖在卷烟纸中的应用
• 3.4.1 2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖对卷烟纸生产湿部的影响
• 3.4.2 2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖对卷烟纸成纸的影响
• 4 结论
• 5 展望
• 6 参考文献
• 7 攻读硕士学位期间发表论文及专利申请情况
• 8 致谢