魔芋飞粉是精粉加工过程中飞出的副产品,富含大量碳水化合物及微量元素,20世纪,魔芋飞粉主要应用在饲料和干燥剂上,利用率较低,造成资源浪费环境污染。随着科技的进步,魔芋飞粉的利用越来越广,主要应用在食品与医药行业。魔芋飞粉中富含淀粉,将这部分淀粉充分利用,不仅能变废为宝,而且能保护环境。苯乙烯(St)与丙烯酸丁酯(BA)合成的苯丙乳液工艺简单,使用方便,作用效果明显,能够提高纸板的抗压强度,降低纸板吸收性,是目前在造纸行业及纸制品加工行业应用最广的表面施胶剂。但是由于传统的苯丙乳液存在许多缺点,近年来,国内外学者致力于淀粉改性接枝苯丙乳液的有关研究。本文首先利用魔芋飞粉在蛋白酶的作用下制备出魔芋飞粉淀粉,并通过不同的方法处理魔芋飞粉淀粉,制备出含有活性自由基的淀粉溶液,在引发剂作用下与苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)接枝共聚,合成淀粉接枝苯丙乳液作为纸板环压增强剂使用。通过比较各种乳液的性能优异,确定最佳的合成方法与工艺。具体研究如下:(1)通过中性蛋白酶处理魔芋飞粉,制备魔芋飞粉淀粉,考察了底物浓度、酶的用量、酶解温度、水解时间和p H值等因素对魔芋淀粉含量的影响。实验结果显示:底物浓度10%,酶的用量0.4%,反应时间1.5 h,酶解温度45℃,p H值7左右时,所得的淀粉含量较高能达约82%。(2)通过α-淀粉酶处理魔芋飞粉淀粉,制备酶解淀粉,与苯丙乳液接枝共聚,考察了酶的用量、淀粉与单体配比、单体间配比、反应温度、引发剂用量等对乳液及纸张性能的影响。实验结果显示:酶的用量0.5%,淀粉/单体2:1,BA/St 2:1,反应温度84℃,引发剂用量3%,AA用量2%,所得的苯丙乳液效果最好,单面施胶时环压强度能达8.21 k N/m,吸收性为86.69 g/m2。(3)通过氧化剂处理魔芋飞粉淀粉,制备氧化淀粉,与苯丙乳液接枝共聚,考察了氧化剂的用量、淀粉与单体配比、单体间配比、反应温度、引发剂用量等对乳液及纸张性能的影响。实验结果显示:氧化剂用量12%,淀粉/单体1:1,St/BA3:1,引发剂用量3%,反应温度84℃,AA用量3%,所得的苯丙乳液效果最好,单面施胶时环压强度能达7.7 k N/m,吸收性61.9 g/m2。(4)通过固体阳离子醚化剂处理魔芋飞粉淀粉,制备阳离子醚化淀粉,与苯丙乳液接枝共聚,考察了醚化剂的用量、淀粉与单体配比、单体间配比、反应温度、引发剂用量等对乳液及纸张性能的影响。实验结果显示:醚化剂的用量4%,淀粉/单体1:2,St/BA 3:1,反应温度80℃,引发剂用量3%,AA用量4%,所得的苯丙乳液效果最好,单面施胶时环压强度能达8.24 k N/m,吸收性为30.09 g/m2(5)通过三种接枝共聚物与金凤凰纸业的产品进行纸张应用性能的比较,确定魔芋飞粉淀粉,只有通过阳离子醚化淀粉接枝的苯丙乳液效果最好,其合成的乳液性能最佳,作为表面施胶剂能够提高纸板的各项性能指标。