本文以硬脂酸、二乙烯三胺为原料进行缩合反应,再加入环氧氯丙烷进行阳离子化,制备了一种新型阳离子化的脂肪酰胺施胶剂。这种施胶剂可在中、碱性条件下施胶,且在高温下不存在水解的现象,乳液稳定性较好,施胶后的纸张不需熟化,不存在施胶度滞后,值得进一步的研究与开发。研究内容与结论如下:首先,脂肪酰胺的最佳合成工艺条件为:硬脂酸与二乙烯三胺的摩尔比2:1,反应时间6h、反应温度180℃、中间产物与环氧氯丙烷的摩尔比为1:1.05、反应温度80℃、反应时间3h。其次,脂肪酰胺施胶剂为带有支链的具有阳离子性的合成表面施胶剂,表相呈乳白色,其固含量为15%。本文采用了傅立叶变换红外光谱测定仪对自制的施胶剂进行表征,证实合成施胶剂的结构;还借助了SEM扫描电镜从微观角度较细致的研究了纸页施胶后的表面形态、断面形态以及纸页表面纤维的连接情况,加深了对纸张宏观性能的理解。第三,本文研究了表面施胶液组成、表面施胶量、施胶温度、pH值这几方面对成纸性能的影响,得出最佳的表面施胶液组成为氧化淀粉:脂肪酰胺质量比为95:5;最佳的表面施胶量为2.0g/m2,而施胶温度为70℃,pH值控制在4.55.5之间时,施胶后纸页的各项强度性能达到较好的效果。第四,在脂肪酰胺浆内施胶系统中,CS用量为0.75%,CPAM用量为0.03%,脂肪酰胺用量在0.25%时成纸的各项强度性能最佳。第五,本论文研究了脂肪酰胺的稳定性。与AKD相比较,脂肪酰胺的稳定性较好,在高温下贮存不会发生水解,且脂肪酰胺施胶后的纸张不需熟化,即不存在施胶滞后的问题。本论文还研究了氧化淀粉、AKD、脂肪酰胺三种表面施胶工艺,自制的脂肪酰胺施胶剂具有良好的应用性能,能较好的提高纸页的表面强度、平滑度和抗水性能。在同一施胶量下,AKD施胶效果比脂肪酰胺提高了1%;在提高纸页的平滑度、表面强度性能方面脂肪酰胺好于AKD和氧化淀粉,平滑度分别提高了3%和29%,而表面强度分别提高了3%和38%。
第一章 绪论 9-22
    1.1 我国造纸行业的发展状况 9
    1.2 表面施胶的发展趋势及现状 9-19
        1.2.1 淀粉表面施胶应用 11-13
        1.2.2 淀粉与合成表面施胶剂复配的施胶应用 13-16
        1.2.3 淀粉与AKD 复配的表面施胶应用 16-18
        1.2.4 表面施胶的现状 18-19
    1.3 脂肪类酰胺的应用现状和发展概况 19-20
    1.4 本文研究的目的和意义 20-21
    1.5 主要研究内容 21-22
第二章 脂肪酰胺合成工艺研究 22-33
    2.1 前言 22
    2.2 脂肪酰胺的合成 22-24
        2.2.1 实验原料及主要仪器 22-23
            2.2.1.1 实验仪器 22-23
            2.2.1.2 实验主要原料与试剂 23
        2.2.2 研究步骤和方法 23-24
            2.2.2.1 脂肪酰胺合成原理 23-24
            2.2.2.2 脂肪酰胺合成工艺流程 24
            2.2.2.3 脂肪酰胺合成方法 24
    2.3 实验方法 24-25
        2.3.1 固含量的测定 24-25
        2.3.2 pH 值的测定 25
        2.3.3 粘度的测定 25
        2.3.4 电荷的测定 25
    2.4 合成工艺的研究 25-31
        2.4.1 DOE 实验设计 25-31
            2.4.1.1 合成工艺的关键因子的确定 26-29
            2.4.1.2 硬脂酸与二乙烯三胺摩尔比的影响 29-31
        2.4.2 结论 31
    2.5 脂肪酰胺的红外光谱分析 31-32
        2.5.1 测试原理 31
        2.5.2 测试结果与讨论 31-32
    2.6 本章小结 32-33
第三章 脂肪酰胺施胶剂的应用 33-46
    3.1 前言 33
    3.2 实验原料与主要实验仪器 33-34
        3.2.1 实验原料 33-34
        3.2.2 实验仪器 34
    3.3 研究步骤与方法 34-35
        3.3.1 表面施胶液的制备 34
        3.3.2 表面施胶方法 34
        3.3.3 纸张性能检测 34-35
    3.4 实验结果与讨论 35-40
        3.4.1 合成脂肪酰胺表面施胶剂的应用 35-37
            3.4.1.1 不同表面施胶液组成对纸性的影响 35-36
            3.4.1.2 不同施胶量对成纸性能的影响 36-37
        3.4.2 影响脂肪酰胺施胶剂效能因素研究 37-40
            3.4.2.1 施胶温度对脂肪酰胺施胶剂的影响 37-39
            3.4.2.2 pH 对脂肪酰胺施胶剂的影响 39-40
    3.5 脂肪酰胺作浆内施胶剂的研究 40-44
        3.5.1 实验方法 41
            3.5.1.1 淀粉的糊化 41
            3.5.1.2 CPAM 的配置 41
            3.5.1.3 纸样的抄取 41
            3.5.1.4 施胶度的测定 41
            3.5.1.5 纸张强度的测定 41
        3.5.2 脂肪酰胺用量对成纸性能的影响 41-43
        3.5.3 淀粉加入量对施胶效果的影响 43
        3.5.4 CPAM 加入量对施胶效果的影响 43-44
    3.6 本章小结 44-46
第四章 脂肪酰胺及AKD 应用性能对比研究 46-54
    4.1 前言 46
    4.2 脂肪酰胺及AKD 施胶后纸样纤维形态扫描电镜观察 46-49
        4.2.1 扫描电镜的工作原理 46
        4.2.2 测试结果与讨论 46-49
    4.3 脂肪酰胺及AKD 施胶剂的稳定性比较 49-50
    4.4 AKD 与脂肪酰胺施胶滞后的比较 50-51
    4.5 脂肪酰胺、AKD 及氧化淀粉施胶效果比较 51-53
    4.6 本章小结 53-54
第五章 结论 54-55