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纸张增强剂是造纸行业的一种重要化学品,可以很好地弥补草浆和回收废纸浆在性能上存在的先天不足,开发新型造纸增强剂具有重要意义。本文以魔芋葡甘露聚糖为原料,对其进行羧甲基化、氧化和阳离子化改性处理制备成纸张增强剂,使用红外光谱、核磁共振、元素分析等手段进行结构表征,并评价其对纸张性能的影响。红外光谱、核磁共振、元素分析表明羧甲基化处理成功把葡甘聚糖的羟基转化为羧甲基,在纸浆中添加羧甲基化葡甘聚糖可以明显提升纸张的强度。随着羧甲基化葡甘聚糖增强剂添加量的增加,纸张的紧度、耐破指数、抗张指数、耐折度呈先增加后减少的趋势,并在添加量为0.9%时达到最大,相比于未添加增强剂的纸张增加15.2%、22.8%、34.6%、179%。纸张增强剂羧甲基化葡甘聚糖与PAE同时使用所产生的复配效果比单独使用添加剂的效果明显。研究结果表明过氧化氢氧化处理增加了葡甘聚糖的羧基和羰基,在纸浆中添加1%的氧化葡甘聚糖(氧化时间60分钟,反应温度35℃),纸张的耐破指数、抗张指数、耐折度相比于未添加纸张分别增加了7.0%、16.9%、102.3%。随着氧化时间的增加,纸张强度呈先增加后减小的趋势,并且在氧化时间为60分钟时达到最大。添加氧化葡甘聚糖可明显提升回收纸张的强度,当抄纸pH值为7时,回收纸的耐破指数、抗张指数、耐折度等强度相比于未添加纸张分别增加19.9%、22.2%、59.9%。研究结果表明阳离子化处理可以把季铵阳离子基团引进葡甘聚糖中,在纸浆中添加1%的阳离子化葡甘聚糖(反应温度70℃,反应浓度20%,反应时间5小时),纸张的耐破指数、抗张指数和耐折度相比于未添加纸张分别增加了13.2%、11.0%、72.0%。扫描电镜分析表明,添加纸张增强剂可以减小或减少纤维间的孔隙并使纸张纤维间的结合更紧密。