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阳离子型无皂苯丙乳液纸张表面施胶剂的研制

放大字体??缩小字体 发布日期:2017-05-17??来源:中国造纸机械网??浏览次数:1358

  研制和应用阳离子型无皂苯丙乳液纸张表面施胶剂的研制王西锋,张光华,牛恒(陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点。由可知:1苯环上C=C的强伸缩振动吸收峰,2 870、2931、3026cm-1处为苯环上C-H的伸缩振动吸收峰,700、760cm-1处为苯环上C-H的面外弯曲振动吸收峰;1026、1153cm-1处为C-O的特征吸收峰,1382、1498cm-1处为甲基、亚甲基的特征吸收峰,1732cm-1处为酯羰基的特征吸收峰;1600cm-1处为氨基的特征吸收峰,3 325cm-1处的宽吸收峰是由氨基吸收峰和残余水吸收峰重叠所致。综上所述,共聚物的预期结构被成功合成。

  表1阳离子型无皂聚合物乳液的理化性质w(固含黏度pH值机械电稳定性稳定阳离子型无皂聚合物乳液的FT-旧曲线2.2施胶液对文化用纸或瓦楞纸应用性能的影响2.2.1文化用纸的油墨吸收率和耐破度在其他条件保持不变的前提下,通过改变软硬单体配比来考察文化用纸油墨吸收率和耐破度的变化情况,结果如所示。

  St/BA配比对文化用纸油墨吸收率和耐破度的影响由可知:当软硬单体总量不变时,随着m(St):m(BA)比例的不断增加,施胶后文化用纸的油墨吸收率逐渐增大,而耐破度不断降低。这是由于疏水性St中大部分苯环暴露在外,因而容易吸收纸张上的油墨,同时纸张表面形成了凹凸不平的刚性膜,宏观表现为纸张的耐破度明显降低;当软单体鄙一中国胶粘剂BA比例较高时,施胶液成膜性能较好(即其在纸张表面易形成均匀薄膜),故BA比例越高,纸张耐破度越大,而油墨吸收率则越来越低。综合考虑,选择m(St):m(BA)=2.5:1.0时较适宜。

  2.2.2文化用纸的拉伸强度在其他条件保持不变的前提下,通过改变功能单体DM用量来考察文化用纸拉伸强度和施胶度的变化情况,结果如所示。由可知:文化用纸施胶后,其拉伸强度和施胶度均随DM用量增加呈先升后降态势,并且两者在w(DM)=3%(相对于总体系质量而言)时均达到最大值。

  DM用量对文化用纸拉伸强度和施胶度的影响这是由于纸张的拉伸强度主要取决于聚合物与纸张纤维间形成的氢键密度。DM用量越多,DM中叔氨基与纸张纤维中负电荷所形成的静电引力越大,故纸张拉伸强度越来越高;当w(DM)>3%时,过多的DM易导致乳胶粒尺寸变大,施胶液不能良好渗透至纸张纤维中,致使两者间的氢键作用力明显减弱(纸张的拉伸强度降低),并且纸张表面的胶膜致密性欠佳(纸张的施胶度下降)。

  瓦楞纸的拉伸强度和环压强度在其他条件保持不变的前提下,通过改变软硬单体配比来考察瓦楞纸的拉伸强度和环压强度的变化情况,结果如所示。

  St/BA配比对瓦楞纸拉伸强度和环压强度的影响由可知:瓦楞纸施胶后,其拉伸强度和环压强度均随m(St):m(BA)比例增加而增大;当m(St):m(BA)>2.5:1.0时,拉伸强度增幅趋缓。这是由于St在纸张表面形成的刚性膜可覆盖住BA软单体,从而有效阻止了空气中水分子对纸张的渗透,故纸张施胶后具有良好的拉伸强度;此外,由于施胶液中含有淀粉环状刚性基团,并且淀粉的加入有利于施胶剂均匀分散在淀粉施胶液中,故纸张在施胶、压光过程中,其表面成膜均匀,表现为纸张的环压强度得以明显提高。

  2.2.4施胶液最佳工艺条件的确定在其他条件保持不变的前提下,以施胶度作为考核指标,采用单因素试验法优选出制备施胶液的最佳工艺条件,结果如所示。由可知:当m(St):m(BA)=2.5:1.0、w(AM)=0.3%、w =3%和w(施胶液)=0.4%时,施胶度相对最高。

  不同因素对纸张施胶度的影响文化用纸和瓦楞纸的应用性能对比在最佳工艺条件下制备施胶液,则施胶前后文化用纸、瓦楞纸的应用性能如表2、表3所示。由表2可知:施胶后文化用纸的拉伸强度为45.4N(比原纸提高了113%)、耐破度为109kPa(比原纸提高了16%)、油墨吸收率为64%(比原纸提高了178%)和施胶度为48s(比原纸提高了1500%)。

  文化用纸w(施胶拉伸耐破油墨施胶强度/N吸收率/%度/s施胶前(原纸)施胶后由表3可知:瓦楞施胶纸的拉伸强度为49.8N(比原纸提高了66%)、环压强度为365N(比原纸提高了89%)和施胶度为154 s(比原纸提高了258%)。

  瓦楞纸w(施胶拉伸环压施胶强度/N度/s施胶前(原纸)施胶后3结语采用无皂乳液聚合法合成了一种新型阳离子型表面施胶剂,乳液的Zeta电位可达到14.6 mV,并且制备了一系列稳定的苯丙乳液。

  在其他条件相同的前提下,施胶后纸张的应用性能优于原纸,并且施胶度增幅最大。文化用纸的施胶度从原来的3s增至48s,瓦愣纸的施胶度从原来的43s增至154s.

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