变性淀粉在造纸行业中的应用

一、湿部添加（抄纸过程）

1. 增强纸张强度

   • 作用：提高纸张的抗张强度、耐破度、耐折度等力学性能，尤其适用于包装纸、工业用纸（如瓦楞纸、箱板纸）。

   • 常用类型：阳离子淀粉（通过醚化引入正电荷基团），可吸附带负电的纤维和填料，促进纤维间结合，同时改善填料留着率，减少原料流失。

   • 附加效益：提高纸机网部的滤水性能，降低能耗，提升生产效率。

2. 填料和细小纤维留着

   • 阳离子淀粉与聚丙烯酰胺（PAM）等配合使用，形成 “桥联” 作用，提高填料（如碳酸钙、滑石粉）和细小纤维的留着率，减少白水循环中的污染物负荷。

二、表面施胶（纸张表面处理）

1. 改善表面强度

   • 作用：在纸张表面形成均匀薄膜，增强表面耐磨性，防止印刷或书写时出现 “掉毛掉粉” 现象，提升高档文化用纸（如铜版纸、胶版纸）的适用性。

   • 常用类型：氧化淀粉（提高成膜性和抗水性）、酯化淀粉（如醋酸酯淀粉，改善耐水性和柔韧性）、高取代度阳离子淀粉（增强与纤维的结合力）。

2. 调节表面性能

   • 通过改性淀粉的黏度、流动性和抗水性，可调控纸张的吸墨性、平滑度和抗渗透能力，满足不同印刷工艺（如喷墨、胶印）的需求。

三、纸张涂布（涂层加工）

1. 作为涂布粘合剂

   • 在颜料涂层（如高岭土、二氧化钛）中，变性淀粉与合成胶乳（如苯丙乳液）复配，提供初始黏结力，改善涂层的柔韧性和抗裂性，降低生产成本。

   • 优势：天然来源、相容性好，可部分替代价格较高的合成树脂，且环保无害。

2. 提高涂层稳定性

   • 淀粉的胶体特性可防止颜料颗粒沉降，提升涂布液的流动性和均匀性，避免涂层出现斑点或条纹。

四、其他应用

1. 浆内施胶辅助

   • 与松香、AKD 等施胶剂配合，增强施胶效果，尤其在中性 / 碱性抄纸环境中，阳离子淀粉可改善施胶剂的留着和分布。

2. 特种纸生产

   • 在防伪纸、过滤纸、医疗用纸等领域，通过设计变性淀粉的功能基团（如亲水 / 疏水基团），赋予纸张特定性能（如吸水性、阻隔性）。

五、变性淀粉的优势与发展趋势

1. 优势

   • 环保性：天然可再生，可生物降解，符合造纸行业绿色制造趋势。

   • 功能性可调：通过改性（醚化、酯化、氧化、交联等）可精准匹配不同纸种的性能需求。

   • 成本效益：原料来源广泛，价格低于多数合成高分子添加剂。

2. 发展方向

   • 多功能化：开发兼具增强、留着、施胶等多重功能的复合变性淀粉，简化生产流程。

   • 高附加值化：针对高端纸种（如数码印刷纸、食品包装纸）开发耐温、耐湿、低缺陷的专用淀粉。

   • 绿色改性技术：推广酶法改性、微波 / 超声物理改性等低污染工艺，减少化学试剂使用。

总结