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十二五期间,我国造纸工业的任务之一是增强创新能力,提升技术水平,重点研发低消耗、少污染、高质量、高效率制浆造纸技术,要发展高效造纸化学品及应用技术。烯基琥珀酸酐(ASA)作为最有前景的造纸施胶剂之一,具有施胶效率高、适应性广、熟化速度快等优点,但由于其乳化过程中需要大量的淀粉及表面活性剂,使其使用成本增加,表面活性剂会降低施胶效率,在造纸白水中残留会增加水循环系统的复杂性,同时会产生泡沫等一系列影响纸机正常运行的问题。本文以丙氨酸改性锂皂石无机片状纳米颗粒,改变锂皂石表面性能,促进锂皂石在ASA-水界面吸附,在ASA-水界面构筑具有一定强度、结构致密的界面膜,阻隔ASA-水的有效接触从而减少ASA水解,发展了环保、高效、稳定的ASAPickering造纸施胶乳液。本论文的主要研究内容、方法及结论总结如下:(1)论文通过zeta电位仪、颗粒表面电荷测定仪等测定丙氨酸改性锂皂石表面电荷变化情况,通过纳米粒度仪、浊度仪表征改性锂皂石水分散液颗粒聚集程度,通过pH计测定丙氨酸改性及未改性锂皂石水分散液pH值变化,结合相关理论分析得出丙氨酸改性锂皂石的表面多层吸附机理。(2)通过表界面张力仪测定丙氨酸改性及未改性锂皂石在ASA-水界面吸附引起的界面张力发现,锂皂石在极性油相ASA与水形成的界面具有较强的活性,在一定范围内锂皂石或改性剂丙氨酸用量的增加都能够有效降低ASA-水界面张力。通过不同条件下丙氨酸改性锂皂石在界面吸附行为的观察,发现锂皂石在ASA-水界面具有较强的吸附能力,结合锂皂石水分散液特性,推测吸附到界面的锂皂石能够形成面面结合的层状结构或凝胶层,有效阻隔水与ASA的接触,减少ASA的水解。(3)论文对丙氨酸改性锂皂石稳定ASA乳液的工艺条件进行了研究,通过对乳液的粘度、电导率、平均粒径及粒径分布的表征确定合理的ASA Pickering乳液乳化工艺。实验结果表明,在油相体积比50%以下的ASA-水体系采用乳化速度12000rpm、乳化时间3min可制得稳定的ASA Pickering乳液。当丙氨酸相对锂皂石用量为1mmol/g、丙氨酸改性锂皂石对ASA-水总体系的用量为0.6%时,能够获得具有良好稳定性的ASAPickering乳液,乳液粘度适中,乳液滴粒径较小、分布均匀,存放24小时乳液不分层。(4)ASA易水解,水解后使乳液的性能发生变化,论文对制取的具有宏观稳定性的ASAPickering乳液的性能随时间变化情况进行研究发现,随着ASA乳液存放时间的延长,ASA发生不同程度的水解,乳液的粘度、电导率、平均粒径有不同程度的增大,粒径分布变宽。其中采用1mmol/g丙氨酸改性锂皂石稳定的乳液ASA水解程度最小、乳液聚并少,结合锂皂石在界面吸附及其分散液性能分析,ASA水解程度低的原因在于吸附于ASA-水界面的锂皂石层形成了致密凝胶层,阻隔了ASA与水的接触,同时形成的凝胶层具有较高的强度,不容易被破坏,从而使得乳液滴具有良好的聚并稳定性及较低的ASA水解速度。(5)锂皂石稳定的ASAPickering乳液液滴具有与阳离子淀粉和表面活性剂联合稳定的ASA乳液滴不同的表面电荷,其在纤维表面的留着及铺展的机理有所不同,实验对制备的稳定的ASAPickering乳液的施胶效果进行研究,以期对ASAPickering乳液的施胶应用得出指导性结论。论文通过渗透法检测不同抄纸条件下成纸施胶度,研究了抄纸pH值、硫酸铝、助留体系等因素对ASA Pickering乳液施胶性能的影响。实验结果表明,ASAPickerig乳液在pH值5-10范围内均能发挥良好的施胶作用,硫酸铝的添加及合理的助留体系有助于ASA乳液的施胶。同时,实验对ASAPickering乳液制备时采用的锂皂石用量、改性剂丙氨酸用量对乳液施胶效果的影响进行研究。结果表明,一定范围内锂皂石用量的增加有利于ASA乳液的施胶效率的提高;丙氨酸改性锂皂石较未改性锂皂石稳定的乳液具有更优良的施胶性能,1mmol/g丙氨酸改性锂皂石可使乳液施胶效果达到最优化,乳液存放3小时施胶效率降低较小。固含量小于50%的不同油水体积比的ASA Pickering乳液施胶效果没有明显变化,但当固含量超过60%时,乳液施胶性能有所降低。