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随着科学技术的迅速发展，淀粉及其制品的应用越来越广泛。两性淀粉作为变性淀粉系列的新型品种，与阴、阳离子淀粉相比，有着独特的电化学性能、抗老化、抗离子干扰、并可与其他助剂复配等特点，使用性能更优越，应用效果更显著，是改性淀粉的重要品种之一。
本文以木薯淀粉为主要原料，以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵（CTA）、混合磷酸盐分别为阳离子化试剂和阴离子化试剂，采用半干法两步法合成一系列磷酸酯型两性淀粉，探讨了催化剂用量、醚化剂用量、体系水分用量、反应温度及时间对阳离子淀粉制备工艺的影响，磷酸盐用量、尿素添加量、磷酸盐配比、反应温度和反应时间对制备淀粉磷酸酯的影响，确定制备磷酸酯型两性淀粉的工艺条件。阳离子淀粉的制备工艺为：氢氧化钠与醚化剂摩尔比为1．2，反应温度为100℃，反应中水分含量为25％，反应时间为2．5h；磷酸酯化的工艺条件为：反应温度150℃，反应时间2h，磷酸盐配比1：1，催化剂尿素用量4％。利用红外光谱、X-射线衍射、偏光显微镜、扫描电子显微镜和差示扫描仪等对产物结构及性能进行了表征。分析结果表明，磷酸酯型两性淀粉保持着原淀粉的晶型结构，但结晶度都有所降低，改性反应不仅发生在无定形区，而且也发生在结晶区。经过阳离子化后，淀粉颗粒表面出现了凹痕和片状破损，并随着阳离子取代度的增大而更加明显；磷酸酯型两性淀粉部分颗粒发生了破碎的现象，且出现孔洞，表明改性剂与淀粉反应不仅发生在淀粉颗粒表面，而且在一定条件下还进入了颗粒的内部。随着淀粉改性程度的增加，淀粉糊化温度减小，糊化焓值降低，两性淀粉糊化容易。布拉班德粘度研究表明，两性淀粉峰值粘度高于原淀粉，热稳定性、凝胶性的变化取决于阴、阳离子取代度。
本文研究了两性淀粉种类、用量及同种两性淀粉在不同湿部化学条件下对浆料Zeta电位和纸张增强作用的影响。结果表明，在相同添加量条件下，两性淀粉对浆料的Zeta提高越大，其对纸张的增强作用效果越好；使得纸张获得最佳强度时的两性淀粉用量为体系Zeta基本不变时的最小用量；两性淀粉加入前后浆料的Zeta电位变化最大的pH值更适合该淀粉使用。两性淀粉可在一定范围内有效屏蔽硫酸铝对浆料Zeta电位的影响，在此条件下，浆料Zeta电位变化不大，基本不会影响其对纸张增强作用效果。研究了多种磷酸酯型两性淀粉作为纸张增强剂对废纸浆的增强作用。结果表明，各两性淀粉可提高纸张的强度性能，其中，DSc为0．067，DSA为0．028的磷酸酯型两性淀粉，当其用量为1．0％（对绝干浆）时，纸张的抗张指数、耐破指数、撕裂指数分别提高了23．5％、20．3％、29．4％。