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·170·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 36 卷

                 Foundation items:  National Natural Science Foundation of China  (21506103),  Science and Technology
                 Support Program of Science and Technology Department of Sichuan Province (2015GZ0170), and Major
                 Training Program of the Education Department of Sichuan Province (15CZ0026)


                 由于纸张具有多孔结构及富含亲水基团的特                           分析纯，成都市科隆化学品有限公司；纸样〔滤纸
                                                                                  2
            点，导致纸张抗水性能较差，同时纤维之间的物理                             原纸，（100±1）g/m 〕，山东华泰纸业股份有限公
                                                [1]
            交织和氢键作用也很难满足其强度要求 。表面施                             司；其余常见化学试剂均为分析纯。
            胶是提高纸张强度、增加抗水性等的重要方法，具                                 UV-2000 紫外分光光度计，上海舜宇恒平科学
            有胶料留着率高，不造成白水负担等优点。                                仪器有限公司；WQF-510A 傅立叶变换红外光谱仪，
                 当前常用的合成高分子类表面施胶剂主要包括                          北京北分瑞利分析仪器公司；F-4600 荧光分光光度
            苯乙烯-马来酸酐聚合物（SMA）、苯乙烯-丙烯酸酯                          计，日本日立公司；JC2000C 接触角测量仪，上海
            聚合物胶乳（SAE）、苯乙烯-丙烯酸聚合物（SAA）                         中晨数字技术设备有限公司；VEGA3SBH 扫描电
            及水溶性聚氨酯（WPU）等            [2-4] ，其原料主要来源于           镜，捷克 TESCAN 公司；Escalab250XiX 射线光电
            石化材料，存在成本高、不可再生、生物可降解性                             子能谱，美国赛默飞世尔科技公司。
            差等问题。相比而言，天然高分子类表面施胶剂具                             1.2   ASA-SPI 的合成
            有资源量丰富、可再生、良好生物可降解性等优点，                                称取 5 g  SPI 分散于 100 mL 蒸馏水中，用
            主要包括淀粉、纤维素、瓜尔胶、壳聚糖、胶原蛋白                            1 mol/L NaOH 溶液调 pH=9~10，转移至装有温度计
            等 [5-12] ，但目前仅有淀粉类表面施胶剂获得规模化应                      和搅拌器的 250 mL 三口烧瓶中，于 50 ℃下保温 10
            用。在造纸行业面临资源与环境压力的当下，开发                             min。控制 n(ASA)/n(SPI-NH 2 )分别为 0.5、1、1.5 和
            新型、价廉、高效的天然高分子类表面施胶剂具有                             2，采用分批添加的方式以减少 ASA 的水解作用，
            重要的意义。                                             即先滴加一半的 ASA，在 50 ℃下反应 1 h 后，将剩
                 大豆分离蛋白（SPI）是一种价廉且来源广的植                        余的 ASA 滴加至体系中，再继续反应 1 h，整个反
            物蛋白，具有一定成膜性、胶粘性和油脂阻隔性                      [13] ，  应过程中控制体系 pH=9~10，反应结束将体系 pH
                                                               调至近中性，获得一系列改性 SPI（简称 ASA x -SPI，
            有望用于制备表面施胶剂。但是 SPI 自身抗水性能
            较差，需要对其改性以提高使用性能。Rhim                   [14] 等分    其中 x=0.5，1，1.5 和 2）。选用截留分子量为 1000
                                                               的透析袋对改性 SPI 在蒸馏水中透析 24 h 以纯化产
            别用甲醛和蒙脱土对 SPI 改性后，用于纸板表面施
                                                               品，经冷冻干燥后备用。合成路线如下所示：
            胶，虽然能够提高纸板的抗水性，但会导致纸板抗

            张强度变差。简超         [15] 用海藻酸钠对 SPI 复配改性，
            用于瓦楞纸表面施胶，不仅能够提高瓦楞纸的抗油
            性和水汽阻隔性，还有一定的增强作用。这些研究
            虽然为开发 SPI 类表面施胶剂提供有益的借鉴，但

            其采用改性工艺（交联或复配）难以有效改善 SPI
            疏水性能。                                              1.3  ASA-SPI 的表征
                 基于此，本文拟通过烯基琥珀酸酐（ASA）对                             酰化度的测定：采用茚三酮比色法测定伯氨基
            大豆分离蛋白（SPI）酰化改性，引入长链疏水基团                           含量  [16] ，以磷酸缓冲液（0.5 mol/L，pH=6.0)为溶剂，
            提高其疏水性能，并将其应用于纸张表面施胶，系                             配制茚三酮溶液（5 g/L)，用 100 mL 棕色容量瓶储
            统研究施胶性能及作用机理，为开发新型天然高分                             存备用，取 2 mL 已知浓度的蛋白质溶液和 1 mL 茚
            子类表面施胶剂进行有益的探索。                                    三酮溶液加入干燥的 10 mL 比色管，混合摇匀，沸
                                                               水浴 15 min 后冷却至常温，加入体积分数 40%乙醇
            1   实验部分                                           溶液定容到 10 mL，以茚三酮作空白参比溶液，于

                                                               =570 nm 下测定吸光值，利用甘氨酸标准曲线计算
            1.1   试剂与仪器
                                                               出样品中伯氨基含量。酰化度计算公式如下：
                 大豆分离蛋白（SPI)，工业级，临沂山松生物                                      酰化度= (M 0 M x ) / M 0     （1）
            制品有限公司；烯基琥珀酸酐（ASA），工业级，山                           式中：M 0 和 M x 分别为 SPI 和 ASA x -SPI 中伯氨基含
            东晨鸣纸业集团有限公司；8-苯胺-1 萘磺酸（ANS），                       量，mmol/g。
            生物试剂，上海金穗生物科技有限公司；茚三酮，                                 FTIR 分析：将样品的冻干粉与 KBr 混合压片，
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