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用w(AKD)=0.05%或w[烯基唬珀酸酐(ASA)]=0. 01%施胶时,加入(壳聚糖)=0.5%,w(羧甲基纤维素)=1%或w(羧乙基纤维素)=1%时,均可提高胶料的留着率,施胶度都可达到38 s。 1.2 纸张增强剂 理想的增强剂通常应具备一定的条件:(1)线型水溶性聚合物,相对分子质量大,成膜能力强,对纤维有足够粘合强度;(2)与纤维素有好的相容性,不破坏纤维素分子间的氢键;(3)功能基团能充分接触纸纤维,且能通过离子键或氢键与之牢固结合;(4)无毒、可生物降解的天然产物。壳聚糖能满足上述条件,因而是理想的纸张增强剂。 壳聚糖作为纸张增强剂的作用机理有着大量的文献资料,目前一般认为它能从三个方面提高纸张的机械强度,即干强度,湿强度及初始湿强度。 1.2.1 干强剂 壳聚糖加入到浆料中,首先被带负电的纤维素的表面吸附,成纸时填充于纤维之间,这种填充作用必将增大纤维间的结合面积,同时分子上的众多基团与纤维表面上的基团彼此间形成相应的化学键(氢键、离子键),在干燥过程中,水分的蒸发为壳聚糖一纤维素分子间的化学作用提供了更多的机会,即可形成更多的氢键,从而提高纸张的强度。 w(壳聚糖)= 0. 5%与w(阳离子淀粉)=0.05%和w(环氧氯丙烷聚酰胺)=0.0l%复配,作阔叶木浆增强剂,成纸裂断长达4. 0 km, Allan等研究表明,生产印刷纸的纸张强度与壳聚糖颗粒的大小成反比,与脱乙酰度成正比;对于打浆度高或低的浆料,抗张强度都有明显地提高,其干增强效果比某些常用助剂,如聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺要更好些。将w(壳聚糖)=0.5%~2%喷洒到成形的湿纸页上,抗强度和耐破度得到提高,撕裂因子稍有下降。实验还发现,添加剂的添加方式对纸页强度也有影响,通过喷雾方法将壳聚糖喷洒于纸页上,效果最好(量少、经济、方便);用碱液使溶解的壳聚糖沉淀于纤维上,抄造出的纸页的强度次之;让溶解的壳聚糖吸附于纤维表面后抄造出的纸页,其强度增大的幅度最些用三聚磷酸钠、乳酸和壳聚糖处理植物纤维纸,纸的抗水性能大大提高。 壳聚糖与其他试剂的共聚物往往具有更好的复合增强效果,Slagel等将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸与壳聚糖共聚后加入到浆料中,替代壳聚糖,在同等条件下抄制手抄片,其耐破强度和抗张强度分别比空白纸页提高54.4%和22, 1 %,而单纯的壳聚糖仅提高12. 1%和18. 5%。壳聚糖与阳离子淀粉接枝共聚,能有效地提高纸的物理强度,并促进填料的留着,最佳用量为w(共聚物)=1.0%;与空白纸相比,断裂长提高了77.8%,耐破度提高了44.7%,其增强效果优于阳离子淀粉和壳聚糖。 Laleg等研究表明:在pH = 5时,w(壳聚糖)=2%可使裂断长提高了8.4%,抗张能量吸收提高24.5%,撕裂指数提高7.7%,戳穿指数提高23%;当pH = 10时,上述参数分别提高68% ,234%,53%,及106%。 1.2.2 湿强剂 壳聚糖也能增加湿强度。由于浆料经漂白等氧化作用后,纤维素、半纤维素分子上含有一定的醛基,这些醛基在一般的纸抄造过程中就能与壳聚糖上的氨基作用,生成Shiff碱,从而提高了成纸的湿强度。此外,壳聚糖在碱性条件下沉积于浆料表面上时,能大幅度提高湿强度,如当湿度为60%, pH=10,壳聚糖用量为2g/100 g纤维时,其湿强度提高4倍多。pH =5时,湿强也能增加3倍以上。壳聚糖盐(0.1 g/100 g纤维)与环氧聚酰胺树脂(0.2 g/100 g纤维)的混合溶液加入到漂白化学浆中,抄造出的纸张有高的干、湿强度。 |