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淀粉对重质碳酸钙的包覆改性及在造纸中的应用研究
摘要：
本文研究了淀粉对重质碳酸钙的包覆改性及在造纸中的应用。通过实验发现，淀粉包覆重质碳酸钙可以提高其在造纸中的分散性，使得纤维和填料之间的结合力更加牢固，从而提高了纸张的强度和平滑度。同时，淀粉的添加也能够改善纸张的印刷性能和水解性能。本文通过分析试验结果，探讨了淀粉包覆重质碳酸钙的机理，分析了其对造纸性能的影响，提出了淀粉包覆重质碳酸钙在造纸中的应用前景。
关键词：淀粉；重质碳酸钙；包覆改性；造纸
Abstract:
Thispaperstudiesthecoatingmodificationofstarchonheavycalciumcarbonateanditsapplicationinpapermaking.Throughexperiments,itisfoundthatstarch-coatedheavycalciumcarbonatecanimproveitsdispersibilityinpapermaking,makethebondbetweenfibersandfillersmorefirm,therebyimprovingthestrengthandsmoothnessofthepaper.Atthesametime,theadditionofstarchcanalsoimprovetheprintingandhydrolysisperformanceofthepaper.Thispaperanalyzesthemechanismandimpactofstarch-coatedheavycalciumcarbonateonpapermakingperformance,andproposestheapplicationprospectsofstarch-coatedheavycalciumcarbonateinpapermaking.
Keywords:starch;heavycalciumcarbonate;coatingmodification;papermaking
一、引言
造纸工业是现代基础工业之一，是人类文明发展的重要组成部分。在造纸过程中，填料分散和纤维间的结合是决定纸张性能的关键因素。常用的填料有白钙粉、重质碳酸钙等，但按照化学性质分类，重质碳酸钙也属于碳酸盐类，其替代白钙粉的优势仅仅是价格便宜和本身良好的白度。但是，重质碳酸钙的分散性差，易聚集堵塞纸机网眼，从而影响纸张质量和生产效率。为了改善重质碳酸钙的分散性和减少对环境的污染，一种常用的方法是将重质碳酸钙包覆成稳定的胶体颗粒，常用的包覆剂有土壤、聚丙烯酸等。而淀粉具有生物降解性好、资源丰富、成本低廉等优点，逐渐成为一种常用的包覆剂。因此，本文着重研究了淀粉包覆重质碳酸钙的制备方法、改性机理和在造纸中的应用情况。
二、实验方法
本实验选取了食用淀粉、重质碳酸钙和表面活性剂Tween-80。首先将重质碳酸钙粉体乳化于Tween-80的水溶液中，制备均匀的重质碳酸钙悬浊液；将食用淀粉加入悬浊液中，不断搅拌使淀粉分散于悬浊液中。之后，将淀粉包覆重质碳酸钙用真空过滤机进行分离和干燥处理。制备出不同配比淀粉包覆重质碳酸钙样品，进行XRD分析和SEM观察。同时，还对纸张的物理性能、印刷性能和水解性能进行了测试。
三、实验结果及分析
（一）淀粉包覆重质碳酸钙的制备情况
通过XRD分析，得到了淀粉包覆重质碳钙和未包覆重质碳酸钙的XRD图谱。可以发现，未包覆重质碳酸钙的XRD图谱峰值较为集中，不同方向上的晶面指数重叠，表明其粒度分布不均匀，存在一定的聚集现象（如图1）。而淀粉包覆重质碳酸钙后，XRD图谱的峰值有所分散，表明其粒度分布均匀，且具有优良的分散性（如图2）。
图1未包覆重质碳酸钙的XRD图谱
图2淀粉包覆重质碳钙的XRD图谱
通过SEM观察样品的形貌，发现淀粉包覆的重质碳酸钙颗粒较为规则、表面光滑，颗粒大小相对较为均一（如图3），而未包覆重质碳酸钙的颗粒则具有较大的表面粗糙度，颗粒大小不均匀，存在大量的小颗粒堆积现象（如图4）。
图3淀粉包覆重质碳钙样品的SEM图像
图4未包覆重质碳酸钙样品的SEM图像
可以看出，淀粉包覆重质碳酸钙的制备有效地改善了重质碳酸钙的分散性，提高了其在造纸中的应用价值。
（二）淀粉包覆重质碳酸钙在造纸中的应用
实验结果表明，淀粉包覆重质碳酸钙能够有效地提高纸张的强度和平滑度。经过淀粉包覆的重质碳酸钙颗粒具有更高的分散性和较好的结合性，可以更好地填充纸中空隙，提高纸张的密度和平滑度。同时，淀粉的添加也能够改善纸张的印刷性能和水解性能，使得纸张更加方便使用和回收。
四、结论
本文通过实验研究了淀粉包覆重质碳酸钙的制备方法，分析了其在造纸中的应用效果。通过XRD和SEM观察，