Weifang Huapu New Material Technology Co., Ltd.

潍坊博亿娱乐新材料科技有限公司

联系电话:13853629979

联系邮箱:faji.wang@huapum.com

联系地址:潍坊高新区北宫东街4327号

版权所有:潍坊博亿娱乐新材料科技有限公司       网站建设: 

>
>
>
造纸湿强剂的作用机理及研究现状
公司新闻
行业新闻

造纸湿强剂的作用机理及研究现状

浏览量
  湿强剂在造纸业中得到广泛的应用,其重要性被越来越多的人们所关注,对各种湿强剂主要包括 脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚酰胺环氧氯丙烷等的作用机理和研究现状进行了综述。并简要介绍了现存湿强剂的不足,对我国湿强剂的发展做了展望。
 
  随着现代科学技术的发展,纸的用途范围越来越广,其中有些纸要求在水的作用下,或者在水中应用和加工。如海图纸、特种地图纸、钞票纸、广告招贴纸、药棉纸、台布纸、工业滤纸、照相原纸、茶叶滤纸等。这就必须给此类纸赋予一定的湿强性能,即在纸的抄造过程中或后加工过程中加入湿强剂,使纸有一定的湿强度。
 
1、与湿强度有关的几个概念
 
1.1湿强度
 
  成品纸被水浸透饱和后一般会丧失绝大部分强度,余下的强度称为湿强度。对于纸张的湿强度,很难定义一个绝对值,通常把纸的湿强度表示为湿2干强度比,用百分比表示,这里的强度通常指抗张强度。纸的湿强度有初始湿强度和再湿湿强度之分。初始湿强度是指从纸机上下来的成品纸用水重新润湿后的强度。通常说的湿强度指再湿湿强度。一般非湿强纸被水饱和后,只能保留其干强度的2%~10%左右。加入湿增强剂后纸张的湿强度可达到原纸干强度的20%~40%。现在已能抄造出湿强度超过50%的纸品。
 
1.2湿强剂与湿强纸
 
  一般把能使纸张用水充分润湿后仍能保持原纸干强度15%以上强度的增强剂称为湿强剂[3]。如果纸张的湿强度在其干强度的15%以上就称该纸为湿强纸。湿强纸通常以湿强持续的时间来区分,非湿强纸当被水饱和后几秒钟内将失去其强度。有些湿强纸仅仅是缩短了强度丧失的时间,该种纸一般被称作“临时”湿强纸,而有些湿强剂则能产生“持久”湿强度。
 
2湿强产生机理
 
  纸张强度取决于纤维本身的强度和纤维间联结的强度以及纸中纤维的排列和分布,即纸中纤维间的结合力和纤维本身,其中最主要的是纤维间结合力。这种结合力主要是氢键的结合力,纤维素纤维形成氢键的能力在于纤维素羟基的存在,纤维之间氢键的结合使纸页中的纤维在没有粘合剂的情况下相互结合给纸页一定的强度。 D.Dunlop-Jone认为当纸湿的时候为了保留它 的部分初始干强度,一般有以下一种或几种方法:加强原有的纤维结合;保护已有的纤维间结合;形成对水不敏感的新键;产生一个对纤维进行物理包覆的网络。 增湿强剂增进纸页的湿强机理,一般认为有两种:一种叫作“保护”机理,即保护已有的纤维间结合机理,该机理认为湿强剂在纤维周围会产生一个交错链状网络结构,可以阻止纤维的润胀和吸水,以保持现有的纤维间氢键,这种机理被认为是同心交叉链机理。另一种是“增强”机理,即产生新的、抗水的纤维间键和机理,该机理认为纤维与湿强剂之间存在交联结构,这种结合在其它自然产生的结合被水破坏后依然存在。通过纤维与湿强剂之间形成的新的抗水的结合键,如共价键、氢键以交联方式来连接纤维,这种机理亦被称为“加固新键或相互交错连接”机理。 当纸的抄造过程中加入湿强剂后,在湿强剂与纤维间接触的混合浆料中,既有相互交错的纤维,又有加入的湿强剂分子,经干燥使它们之间发生化学变化结合成键。当纸页再度润湿时,由于物理的交织作用和湿强剂干燥后的难溶性、不润胀的硬化作用,从而使湿强剂定着在纤维之间,以阻止水分子渗入纤维孔隙中,避免纤维因吸水润胀而破坏纤维结合,从而产生了湿强度。
 
3 造纸工业中常用的湿强剂
 
  早期湿强纸的生产方式主要是在纸浆中加入抗水剂,使纸页具有抗水性保护层适应其用途,如加入石蜡、聚偏二氯乙烯等。它并没有实质上提高纸张的湿强度。后来,在20世纪30年代,人们发现一些水溶性合成树脂加到造纸浆料中并在纸机上固化后能赋予纸张湿强度,此后湿强剂的应用得到了飞快的发展。湿强剂一般须具有下列四个特征[3]:必须是高聚物,并有一定的力学强度来保护纤维间结合不受润胀和损坏;必须是阳离子型的,可吸附在带负电荷的纤维上,并达到快速完全地留着;必须是水溶性的或水分散型的,以保证在浆料中分布均匀;必须能形成化学网络结构,反应为热固型,使纸张对水的润胀有一定的抵抗力。造纸工业中湿强剂的选用要以纸的最终用途、湿强剂的价格与特性等作为选择依据。