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在当今社会，随着石油、天然气、煤等不可再生资源的日益枯竭，充分开发利用可再生资源成为各个领域的研究热点和工业发展的必然趋势。可再生资源如天然聚糖类物质，其改性衍生物在众多领域都有广泛的应用，尤其在制浆造纸行业中有着更广阔的应用前景。首先，采用行星式球磨机对淀粉进行机械活化和超微粉碎处理。采用双氧水作为氧化剂，硫酸铜作为催化剂，对淀粉进行氧化降解制备纳米淀粉，探讨了影响纳米淀粉制备的主要因素，较佳的反应条件为：微波辐射3min，反应温度为65℃、反应时间为6小时、催化剂用量为0.03%、氧化剂用量为10%，制备的纳米淀粉尺寸为79nm。将制备的纳米淀粉进行了阳离子化改性处理，采用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为醚化剂，用烘箱半干法、微波半干法、水溶剂湿法三种不同的方法对纳米淀粉进行阳离子改性。微波半干法优于烘箱半干法和湿法，微波半干法制备阳离子淀粉的较优条件为：微波辐射时间为2.5min、反应温度为65℃、反应时间为3.5h、碱用量为绝干淀粉12%、醚化剂用量为绝干淀粉的55%时，纳米阳离子淀粉DS约为0.28。将制备的阳离子纳米淀粉用作乳化剂制备AKD中性施胶剂乳液，结果表明，在乳化温度为75℃，剪切转速为9000r/m，乳化时间为10min时，与一般阳离子淀粉相比，制备的AKD乳液粒径较小，为1884nm、电荷密度较高，为14.8mV。其次，将微晶纤维素进行球磨机粉碎处理，然后在碱/尿素体系中，采用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为醚化剂，制备了纳米阳离子纤维素。较佳反应条件为：醚化剂与纤维素摩尔比为12:1、反应时间10h、反应温度为25℃，制得的纳米阳离子纤维素取代度为0.091，其电荷密度为1.03meq·g-1，1%水溶液粘度为1.24mPa·S，并研究了其作为纸张增强剂和AKD施胶促进剂的应用效果。最后，采用双氧水氧化降解制备了低粘度羟丙基瓜尔胶，讨论了低粘度羟丙基瓜尔胶在纸张表面施胶的效果。结果表明：双氧水用量为瓜尔胶质量的8.6%、反应温度为65℃、反应时间为4h，制得的低粘度羟丙基瓜尔胶1%水溶液粘度从2390mPa·s降到3.47mPa·s。低粘度羟丙基瓜尔胶对滤嘴棒纸的表面施胶较佳工艺条件为：表面施胶温度50-60℃、表面施胶浓度为6%-8%。