第6章-增強(qiáng)劑

1、 第六章第六章 增強(qiáng)劑增強(qiáng)劑6.1 6.1 概述概述6.2 6.2 增干強(qiáng)劑增干強(qiáng)劑6.3 6.3 增濕強(qiáng)劑增濕強(qiáng)劑 6.1 6.1 概述概述6.1.1 6.1.1 紙張結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介紙張結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介多層結(jié)構(gòu)多層結(jié)構(gòu)層間層間少有纖維交織，少有纖維交織，各層纖維之間各層纖維之間存在空存在空隙隙層間結(jié)合力較差層間結(jié)合力較差6.1.1 6.1.1 紙張結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介紙張結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介平面內(nèi)平面內(nèi)纖維相纖維相互交錯(cuò)排列互交錯(cuò)排列層內(nèi)纖維間層內(nèi)纖維間結(jié)結(jié)合力較強(qiáng)合力較強(qiáng)6.1.1 6.1.1 紙張結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介紙張結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介據(jù)觀察，定量據(jù)觀察，定量60g/m60g/m2 2的紙頁(yè)由大約的紙頁(yè)由大約1010層纖層纖維組成，維組成，層間

2、少有纖維交織層間少有纖維交織，主要靠分子，主要靠分子間力結(jié)合。間力結(jié)合。大量空氣存在于各層纖維之間：紙的表觀大量空氣存在于各層纖維之間：紙的表觀密度密度0.6-0.7g/cm0.6-0.7g/cm3 3, ,約為纖維密度的一半，約為纖維密度的一半，紙頁(yè)中約紙頁(yè)中約5050是纖維，是纖維，5050是是空隙空隙。提高紙張強(qiáng)度，提高紙張強(qiáng)度，提高纖維層之間的結(jié)合提高纖維層之間的結(jié)合。 因分子間力小于氫鍵結(jié)合力因分子間力小于氫鍵結(jié)合力要提高纖維間結(jié)合力要提高纖維間結(jié)合力提高纖維層之間的結(jié)合提高纖維層之間的結(jié)合提高纖維間結(jié)合面積和結(jié)合力提高纖維間結(jié)合面積和結(jié)合力提高纖維間的氫鍵結(jié)合力提高纖維間的氫鍵結(jié)合

3、力6.1.2 6.1.2 紙張強(qiáng)度紙張強(qiáng)度紙頁(yè)的強(qiáng)度：指紙頁(yè)承受各種機(jī)械力時(shí)的紙頁(yè)的強(qiáng)度：指紙頁(yè)承受各種機(jī)械力時(shí)的抵抗力抵抗力。根據(jù)力的作用方式：根據(jù)力的作用方式：抗張強(qiáng)度抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度撕裂強(qiáng)度、耐折強(qiáng)度耐折強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度、耐破強(qiáng)度耐破強(qiáng)度、表面強(qiáng)表面強(qiáng)度度、內(nèi)部結(jié)合強(qiáng)度內(nèi)部結(jié)合強(qiáng)度等。等。紙張是否被潤(rùn)濕：紙張是否被潤(rùn)濕：干強(qiáng)度干強(qiáng)度和和濕強(qiáng)度，濕強(qiáng)度，一般一般所指強(qiáng)度均為干強(qiáng)度。所指強(qiáng)度均為干強(qiáng)度。 6.1.3 6.1.3 紙張強(qiáng)度產(chǎn)生原因紙張強(qiáng)度產(chǎn)生原因 纖維之間的結(jié)合則是紙張產(chǎn)纖維之間的結(jié)合則是紙張產(chǎn)生強(qiáng)度的主要原因生強(qiáng)度的主要原因 纖維之間的結(jié)合纖維之間的結(jié)合 （1 1）氫

4、鍵）氫鍵 ： 羥基：產(chǎn)生氫鍵羥基：產(chǎn)生氫鍵 加和性：加合值遠(yuǎn)大于其化學(xué)鍵能加和性：加合值遠(yuǎn)大于其化學(xué)鍵能 主要結(jié)合力：約主要結(jié)合力：約8080的強(qiáng)度由氫鍵結(jié)的強(qiáng)度由氫鍵結(jié)合合產(chǎn)生產(chǎn)生（2 2）離子鍵：）離子鍵： 由陽(yáng)離子聚電解質(zhì)中的陽(yáng)離子基團(tuán)與由陽(yáng)離子聚電解質(zhì)中的陽(yáng)離子基團(tuán)與纖維上的陰離子基團(tuán)電離后形成。纖維上的陰離子基團(tuán)電離后形成。 纖維之間的結(jié)合纖維之間的結(jié)合 （3 3）配位鍵：）配位鍵：很少很少，原來(lái)的配位理論認(rèn)為鋁，原來(lái)的配位理論認(rèn)為鋁離子通過(guò)配位鍵分別與纖維和松香結(jié)合。離子通過(guò)配位鍵分別與纖維和松香結(jié)合。 （4 4）共價(jià)鍵）共價(jià)鍵 有機(jī)高分子可以直接和纖維形有機(jī)高分子可以直接和纖維形

5、成醚鍵、酯鍵或其他牢固結(jié)合的共價(jià)鍵，如成醚鍵、酯鍵或其他牢固結(jié)合的共價(jià)鍵，如PAEPAE的環(huán)氧基可和纖維羥基形成醚鍵。的環(huán)氧基可和纖維羥基形成醚鍵。纖維之間的結(jié)合纖維之間的結(jié)合（5 5）范德華力：）范德華力： 即分子間作用力，即分子間作用力，0.4nm0.4nm， 分子間吸引分子間吸引力為主要形式；色散力是高分子作用的主要形力為主要形式；色散力是高分子作用的主要形式，且具有加和性。式，且具有加和性。（6 6）物理纏結(jié)：）物理纏結(jié)： 纖維之間不發(fā)生，加入的纖維之間不發(fā)生，加入的聚合物分子間的聚合物分子間的纏結(jié)纏結(jié)，作用點(diǎn)可以滑移。，作用點(diǎn)可以滑移。6.1.4 6.1.4 影響紙頁(yè)強(qiáng)度的因素影響紙

6、頁(yè)強(qiáng)度的因素 漿料纖維本身強(qiáng)度漿料纖維本身強(qiáng)度 纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度：纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度： 纖維之間的結(jié)合面積纖維之間的結(jié)合面積 纖維的排列和分布情況，即紙頁(yè)勻度纖維的排列和分布情況，即紙頁(yè)勻度 一般強(qiáng)度是指抗張強(qiáng)度一般強(qiáng)度是指抗張強(qiáng)度6.2 6.2 增干強(qiáng)劑增干強(qiáng)劑6.2.1 6.2.1 干增強(qiáng)劑的分類及主要品種干增強(qiáng)劑的分類及主要品種 天然聚合物天然聚合物：淀粉及其改性物、殼聚糖及：淀粉及其改性物、殼聚糖及其改性物、植物膠等。其改性物、植物膠等。合成聚合物合成聚合物：聚丙烯酰胺、乙二醛聚丙烯：聚丙烯酰胺、乙二醛聚丙烯酰胺等酰胺等 。常用商品干強(qiáng)劑：常用商品干強(qiáng)劑： 淀粉衍生物：淀粉衍生物：約

7、占約占9595 植物膠：植物膠：約占約占2 2 合成干強(qiáng)劑：合成干強(qiáng)劑：約占約占2 2 其它：約占其它：約占1 1，用于特種紙，用于特種紙。 6.2.2 6.2.2 干增強(qiáng)劑的作用機(jī)理干增強(qiáng)劑的作用機(jī)理 （1 1）紙張強(qiáng)度的形成）紙張強(qiáng)度的形成纖維間最主要的結(jié)合力來(lái)自于纖維間最主要的結(jié)合力來(lái)自于氫鍵氫鍵纖維形成氫鍵的能力取決于纖維形成氫鍵的能力取決于-OH-OH纖維的纖維的-OH-OH只有只有0.50.52%2% 能形成氫鍵結(jié)能形成氫鍵結(jié)合，合，9898僅體現(xiàn)纖維本身的強(qiáng)度僅體現(xiàn)纖維本身的強(qiáng)度纖維間的結(jié)合強(qiáng)度還有很大的提高余地纖維間的結(jié)合強(qiáng)度還有很大的提高余地 （2 2）干強(qiáng)劑的增強(qiáng)機(jī)理）干強(qiáng)

8、劑的增強(qiáng)機(jī)理提高纖維間的結(jié)合提高纖維間的結(jié)合 ：氫鍵氫鍵，羥基、胺基與纖，羥基、胺基與纖維表面羥基形成氫鍵結(jié)合，增加氫鍵的數(shù)目；維表面羥基形成氫鍵結(jié)合，增加氫鍵的數(shù)目；靜電吸附結(jié)合靜電吸附結(jié)合：陽(yáng)離子基團(tuán)與纖維上陰離子：陽(yáng)離子基團(tuán)與纖維上陰離子基團(tuán)之間，陰離子基團(tuán)通過(guò)鋁離子與纖維形基團(tuán)之間，陰離子基團(tuán)通過(guò)鋁離子與纖維形成靜電結(jié)合等。成靜電結(jié)合等。提高纖維分布均勻性提高纖維分布均勻性：使纖維更加均勻地結(jié)：使纖維更加均勻地結(jié)合，導(dǎo)致纖維間及纖維與高分子之間結(jié)合點(diǎn)合，導(dǎo)致纖維間及纖維與高分子之間結(jié)合點(diǎn)增加，從而提高干強(qiáng)度。增加，從而提高干強(qiáng)度。改善細(xì)小纖維留著和紙頁(yè)濾水改善細(xì)小纖維留著和紙頁(yè)濾水，從

9、而有利于，從而有利于濕紙頁(yè)的固化。濕紙頁(yè)的固化。 （3 3）干強(qiáng)劑的增干強(qiáng)特點(diǎn)）干強(qiáng)劑的增干強(qiáng)特點(diǎn) 增加紙中纖維間的結(jié)合力增加紙中纖維間的結(jié)合力 提高提高以以結(jié)合力為主的強(qiáng)度指標(biāo)結(jié)合力為主的強(qiáng)度指標(biāo)： 裂斷長(zhǎng)、耐折度、裂斷長(zhǎng)、耐折度、z z向強(qiáng)度、挺度、表面拉向強(qiáng)度、挺度、表面拉毛強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度等。毛強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度等。6.2.3 6.2.3 淀粉類干增強(qiáng)劑淀粉類干增強(qiáng)劑 （1 1）陽(yáng)離子淀粉）陽(yáng)離子淀粉 增強(qiáng)：較低增強(qiáng)：較低取代度取代度 兼顧增強(qiáng)和助留助濾：中等兼顧增強(qiáng)和助留助濾：中等取代度取代度 增強(qiáng)作用增強(qiáng)作用氫鍵作用：氫鍵作用： 由淀粉葡萄糖單元上的由淀粉葡萄糖單元上的羥基羥基與纖與纖維

10、表面上的維表面上的羥基羥基形成形成離子鍵：離子鍵： 由由陽(yáng)離子基團(tuán)陽(yáng)離子基團(tuán)與纖維上與纖維上羧基羧基形成形成在紙料組分上的吸附在紙料組分上的吸附比表面積比表面積纖維表面負(fù)電荷量纖維表面負(fù)電荷量 決定淀粉的吸附量決定淀粉的吸附量 淀粉更易吸附于細(xì)小纖維淀粉更易吸附于細(xì)小纖維和填料上和填料上 增強(qiáng)效率增強(qiáng)效率吸附在吸附在長(zhǎng)纖維長(zhǎng)纖維上更有效：上更有效： 細(xì)小纖維的流失細(xì)小纖維的流失 吸附于長(zhǎng)纖維更有利于增加纖維間結(jié)合吸附于長(zhǎng)纖維更有利于增加纖維間結(jié)合陽(yáng)離子淀粉增強(qiáng)劑的使用陽(yáng)離子淀粉增強(qiáng)劑的使用a. a. 糊化：配成糊化：配成1 1的水溶液，加熱到糊的水溶液，加熱到糊化溫度，使發(fā)生溶劑化作用，形成淀

11、化溫度，使發(fā)生溶劑化作用，形成淀粉糊，再與漿料混合。粉糊，再與漿料混合。b. b. 添加濃度：應(yīng)充分添加濃度：應(yīng)充分混合均勻混合均勻 糊液糊液濃度應(yīng)低濃度應(yīng)低，一般，一般不高于不高于1 1；高取代度陽(yáng)離子淀粉，最好稀釋到高取代度陽(yáng)離子淀粉，最好稀釋到0.50.5。 c. c. 用量：一般用量：一般 2.5 2.5，11最經(jīng)濟(jì)最經(jīng)濟(jì)；高取；高取代度者用量少些，低取代度者用量大些；草代度者用量少些，低取代度者用量大些；草漿比木漿用量高些漿比木漿用量高些。d. d. 添加點(diǎn)：添加點(diǎn)：加在加在濃濃漿中漿中e. e. 硫酸鋁的影響硫酸鋁的影響 ：先加，干擾淀粉的吸附，：先加，干擾淀粉的吸附，應(yīng)于淀粉后加

12、入應(yīng)于淀粉后加入f. f. 與陰離子添加劑的配伍：與陰離子添加劑的配伍：避免避免與其直接接觸與其直接接觸 陽(yáng)離子淀粉增強(qiáng)劑的使用陽(yáng)離子淀粉增強(qiáng)劑的使用（2 2）陰離子淀粉（磷酸酯淀粉）陰離子淀粉（磷酸酯淀粉 ）酸性抄紙，且必須酸性抄紙，且必須與硫酸鋁配合與硫酸鋁配合使用。使用。在在不加填的紙張不加填的紙張中，加入磷酸酯淀粉的目中，加入磷酸酯淀粉的目的是為了提高細(xì)小纖維的留著率，提高紙的是為了提高細(xì)小纖維的留著率，提高紙張物理強(qiáng)度，張物理強(qiáng)度，磷酸酯淀粉加入紙漿磷酸酯淀粉加入紙漿中中。在在加填的紙張加填的紙張中，加入磷酸酯淀粉的目的中，加入磷酸酯淀粉的目的是為了提高填料留著率，提高紙張的物理是為

13、了提高填料留著率，提高紙張的物理強(qiáng)度，強(qiáng)度，磷酸酯淀粉與填料混合后再磷酸酯淀粉與填料混合后再加入濃加入濃漿中。漿中。 單一離子型淀粉的局限性單一離子型淀粉的局限性 白水循環(huán)的封閉程度不斷增加導(dǎo)致抄紙系白水循環(huán)的封閉程度不斷增加導(dǎo)致抄紙系統(tǒng)的鹽含量積累，應(yīng)用效果下降；統(tǒng)的鹽含量積累，應(yīng)用效果下降；陽(yáng)離子淀粉的長(zhǎng)期和大量應(yīng)用導(dǎo)致抄紙系陽(yáng)離子淀粉的長(zhǎng)期和大量應(yīng)用導(dǎo)致抄紙系統(tǒng)的過(guò)陽(yáng)離子化；統(tǒng)的過(guò)陽(yáng)離子化； 造紙系統(tǒng)對(duì)于多種離子型化學(xué)添加劑（明造紙系統(tǒng)對(duì)于多種離子型化學(xué)添加劑（明礬、增白劑等）的使用使單一離子型變性礬、增白劑等）的使用使單一離子型變性淀粉的應(yīng)用效果降低；淀粉的應(yīng)用效果降低； 廢紙回用和草

14、類纖維的應(yīng)用以及白水封閉廢紙回用和草類纖維的應(yīng)用以及白水封閉循環(huán)，導(dǎo)致抄紙系統(tǒng)成分的復(fù)雜化，應(yīng)用循環(huán)，導(dǎo)致抄紙系統(tǒng)成分的復(fù)雜化，應(yīng)用效果降低。效果降低。 （3 3）兩性及多元變性淀粉）兩性及多元變性淀粉 既含有既含有陽(yáng)陽(yáng)離子基團(tuán)又含有離子基團(tuán)又含有陰陰離子基離子基團(tuán)的淀粉。團(tuán)的淀粉。兩性淀粉兩性淀粉特點(diǎn)特點(diǎn)比單一離子型淀粉所適應(yīng)的比單一離子型淀粉所適應(yīng)的pHpH值值范圍更范圍更寬寬且電荷基本平衡，未被留著的淀粉隨白且電荷基本平衡，未被留著的淀粉隨白水排出后，再循環(huán)使用白水時(shí)，不會(huì)失去水排出后，再循環(huán)使用白水時(shí)，不會(huì)失去電荷平衡，加入量的多少也電荷平衡，加入量的多少也不會(huì)影響紙漿不會(huì)影響紙漿的的

15、ZetaZeta電位。電位。能夠吸附系統(tǒng)中的雜陽(yáng)離子（能夠吸附系統(tǒng)中的雜陽(yáng)離子（CaCa、MgMg2 2等），消除其對(duì)淀粉應(yīng)用的干擾。等），消除其對(duì)淀粉應(yīng)用的干擾。 兩性淀粉兩性淀粉特點(diǎn)特點(diǎn)由于同時(shí)含有陽(yáng)離子和陰離子基團(tuán)，陽(yáng)離由于同時(shí)含有陽(yáng)離子和陰離子基團(tuán)，陽(yáng)離子基團(tuán)可以和纖維子基團(tuán)可以和纖維直接直接作用，而陰離子基作用，而陰離子基團(tuán)可與系統(tǒng)中的其它陽(yáng)離子助劑結(jié)合沉淀團(tuán)可與系統(tǒng)中的其它陽(yáng)離子助劑結(jié)合沉淀或通過(guò)或通過(guò)AlAl3+3+與纖維形成配合鍵，使兩性淀與纖維形成配合鍵，使兩性淀粉能夠形成伸展的粉能夠形成伸展的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因而增三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因而增加纖維間結(jié)合的機(jī)會(huì)加纖維間結(jié)合的機(jī)會(huì)。兩性

16、淀粉的應(yīng)用，可以避免陽(yáng)離子淀粉可兩性淀粉的應(yīng)用，可以避免陽(yáng)離子淀粉可能產(chǎn)生的紙料系統(tǒng)能產(chǎn)生的紙料系統(tǒng)過(guò)陽(yáng)離子化過(guò)陽(yáng)離子化。 兩性淀粉兩性淀粉特點(diǎn)特點(diǎn) 纖維常常帶負(fù)電荷，很容易吸附陽(yáng)纖維常常帶負(fù)電荷，很容易吸附陽(yáng)離子淀粉，但它也易吸附其它正電荷離子淀粉，但它也易吸附其它正電荷的物質(zhì)，這會(huì)減弱淀粉與纖維的吸附，的物質(zhì)，這會(huì)減弱淀粉與纖維的吸附，而兩性淀粉中的陰離子基團(tuán)能給予彌而兩性淀粉中的陰離子基團(tuán)能給予彌補(bǔ)補(bǔ)。 用作造紙?jiān)鰪?qiáng)劑時(shí)比陽(yáng)離子淀粉更用作造紙?jiān)鰪?qiáng)劑時(shí)比陽(yáng)離子淀粉更能有效地提高紙頁(yè)強(qiáng)度、填料和細(xì)小能有效地提高紙頁(yè)強(qiáng)度、填料和細(xì)小纖維的留著以及紙機(jī)的濾水纖維的留著以及紙機(jī)的濾水 （4 4）接

17、枝共聚淀粉）接枝共聚淀粉 淀粉接枝共聚物與陽(yáng)離子淀粉相比能更好淀粉接枝共聚物與陽(yáng)離子淀粉相比能更好地發(fā)揮增強(qiáng)作用和助留效果地發(fā)揮增強(qiáng)作用和助留效果 減少人類對(duì)石油化工產(chǎn)品的依賴性減少人類對(duì)石油化工產(chǎn)品的依賴性 生物對(duì)淀粉的作用可使接枝聚合物得以降生物對(duì)淀粉的作用可使接枝聚合物得以降解解 淀粉接枝共聚物具有淀粉和接枝高分子鏈淀粉接枝共聚物具有淀粉和接枝高分子鏈兩者的性質(zhì)兩者的性質(zhì) (5) (5) 淀粉使用效率淀粉使用效率濕部淀粉效率的度量濕部淀粉效率的度量紙張的干強(qiáng)度紙張的干強(qiáng)度 紙張中淀粉含量紙張中淀粉含量：利用：利用鹽酸抽提紙張，鹽酸抽提紙張，抽提液加入碘后會(huì)出現(xiàn)顏色，然后用分抽提液加入碘后

18、會(huì)出現(xiàn)顏色，然后用分光光度計(jì)測(cè)定其吸光度，由此便可計(jì)算光光度計(jì)測(cè)定其吸光度，由此便可計(jì)算出紙張中的淀粉含量。出紙張中的淀粉含量。淀粉留著率淀粉留著率b.b.淀粉本身的影響淀粉本身的影響 糊化：淀粉與纖維的結(jié)合，需要變?yōu)樵诶浜旱矸叟c纖維的結(jié)合，需要變?yōu)樵诶渌锌扇芑蚩煞稚⒌男问剿锌扇芑蚩煞稚⒌男问?，而淀粉只有在，而淀粉只有在熱水中溶解，必須糊化。熱水中溶解，必須糊化。取代度：取代度取代度：取代度0.020.020.050.05，陽(yáng)離子淀，陽(yáng)離子淀粉的電荷密度是相當(dāng)?shù)偷?，但是由于較高粉的電荷密度是相當(dāng)?shù)偷?，但是由于較高的添加量，它們對(duì)紙料系統(tǒng)的離子性具有的添加量，它們對(duì)紙料系統(tǒng)的離子性具有

19、影響。影響。 各種陽(yáng)離子聚合物的電荷密度各種陽(yáng)離子聚合物的電荷密度 聚合物聚合物電荷密度（電荷密度（meq/gmeq/g）陽(yáng)離子淀粉（取代度陽(yáng)離子淀粉（取代度0.0350.035）0.20.2陽(yáng)離子淀粉（取代度陽(yáng)離子淀粉（取代度0.0500.050）0.30.3聚合氯化鋁（聚合氯化鋁（PACPAC）3.33.3聚乙烯亞胺（聚乙烯亞胺（PEIPEI）5.15.1聚二烯丙基二甲基氯化銨聚二烯丙基二甲基氯化銨（PDADMACPDADMAC）6.66.6聚丙烯酰胺（聚丙烯酰胺（6060陽(yáng)離子化度）陽(yáng)離子化度）8.58.5紙料與填料的影響紙料與填料的影響 填料吸附淀粉可以提高填料和淀粉的留著填料吸附淀粉

20、可以提高填料和淀粉的留著率，但較高的填料用量會(huì)降低紙的強(qiáng)度。率，但較高的填料用量會(huì)降低紙的強(qiáng)度。如果目的是保持相同的干強(qiáng)度，含填料的如果目的是保持相同的干強(qiáng)度，含填料的紙比不含填料的紙需要較高的淀粉用量。紙比不含填料的紙需要較高的淀粉用量。 隨著隨著pHpH值的升高，纖維的負(fù)電荷增加（羧值的升高，纖維的負(fù)電荷增加（羧基的電離增加），這使陽(yáng)離子淀粉更緊密基的電離增加），這使陽(yáng)離子淀粉更緊密地結(jié)合到纖維上。因此隨著地結(jié)合到纖維上。因此隨著pHpH值轉(zhuǎn)向中性值轉(zhuǎn)向中性和堿性范圍，陽(yáng)離子淀粉的留著率增加。和堿性范圍，陽(yáng)離子淀粉的留著率增加。 6.2.4 6.2.4 聚丙烯酸胺類增強(qiáng)劑聚丙烯酸胺類增強(qiáng)劑

21、（1 1）基本特點(diǎn)）基本特點(diǎn) 分子量：分子量：作為紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的適當(dāng)分子量一作為紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的適當(dāng)分子量一般在般在1010萬(wàn)萬(wàn)100100萬(wàn)萬(wàn)之間，最佳范圍為之間，最佳范圍為20205050萬(wàn)萬(wàn)，分子量，分子量太小太小，則極易，則極易進(jìn)入纖維細(xì)孔進(jìn)入纖維細(xì)孔，不能在跨越顆粒間距離，起不到紙張?jiān)鰪?qiáng)不能在跨越顆粒間距離，起不到紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的效果；而分子量劑的效果；而分子量太大太大則則不利于不利于聚合物聚合物向纖維空隙內(nèi)的向纖維空隙內(nèi)的遷移遷移，且，且絮聚作用大絮聚作用大，導(dǎo)，導(dǎo)致紙的組織致紙的組織不勻不勻，紙的增強(qiáng)效果也不好。，紙的增強(qiáng)效果也不好。 （1 1）基本特點(diǎn)）基本特點(diǎn) 增強(qiáng)：增強(qiáng)：結(jié)構(gòu)中所帶的

22、結(jié)構(gòu)中所帶的酰胺基酰胺基極易與纖維素極易與纖維素結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)中的羥基羥基之間形成大量之間形成大量氫鍵氫鍵而使紙頁(yè)而使紙頁(yè)強(qiáng)度得到提高。一些研究表明，這些氫鍵強(qiáng)度得到提高。一些研究表明，這些氫鍵比普通的纖維素羥基之間形成的比普通的纖維素羥基之間形成的氫鍵強(qiáng)度氫鍵強(qiáng)度高高，當(dāng)，當(dāng)PAMPAM存在于紙頁(yè)中纖維與纖維的存在于紙頁(yè)中纖維與纖維的接觸點(diǎn)時(shí)，形成很強(qiáng)的接觸點(diǎn)時(shí)，形成很強(qiáng)的纖維纖維PAMPAM纖纖維維的結(jié)合，從而增加紙的干強(qiáng)度。的結(jié)合，從而增加紙的干強(qiáng)度。 （1 1）基本特點(diǎn)）基本特點(diǎn)PAMPAM對(duì)紙張緊度、相對(duì)結(jié)合面積的提高，對(duì)紙張緊度、相對(duì)結(jié)合面積的提高，與由增加打漿度引起的提高相比要小得

23、多。與由增加打漿度引起的提高相比要小得多。 結(jié)合強(qiáng)度結(jié)合強(qiáng)度的增加。的增加。(2) (2) 陰離子型聚丙烯酰胺陰離子型聚丙烯酰胺(APAM)(APAM) 使用使用APAMAPAM時(shí)要同時(shí)使用時(shí)要同時(shí)使用陽(yáng)離子促進(jìn)劑陽(yáng)離子促進(jìn)劑，如硫酸鋁。如硫酸鋁。APAMAPAM在在AlAl3+3+的作用下與纖維上的負(fù)離子的作用下與纖維上的負(fù)離子以以配位鍵配位鍵形式吸附在纖維上，靠形式吸附在纖維上，靠酰胺基酰胺基與與纖維纖維羥基羥基間的間的氫鍵氫鍵作用，產(chǎn)生增強(qiáng)效果。作用，產(chǎn)生增強(qiáng)效果。（3 3）陽(yáng)離子聚丙烯酰胺陽(yáng)離子聚丙烯酰胺 高分子鏈上的高分子鏈上的酰胺基酰胺基與纖維上的與纖維上的羥基羥基形成形成氫鍵氫鍵

24、，而使纖維之間相互交，而使纖維之間相互交織增強(qiáng)，同時(shí)高分子鏈上的織增強(qiáng)，同時(shí)高分子鏈上的陽(yáng)離子陽(yáng)離子功功能團(tuán)可以直接和纖維能團(tuán)可以直接和纖維負(fù)電荷負(fù)電荷形成形成離子離子鍵鍵。 （4 4）兩性聚丙烯酰銨兩性聚丙烯酰銨利用高分子鏈上的利用高分子鏈上的酰胺基酰胺基與纖維上的與纖維上的羥基羥基形成形成氫鍵氫鍵，同時(shí)高分子鏈上的，同時(shí)高分子鏈上的陽(yáng)陽(yáng)離子離子功能團(tuán)可以直接和纖維功能團(tuán)可以直接和纖維負(fù)電荷負(fù)電荷形形成成離子鍵離子鍵，而，而陰離子陰離子功能團(tuán)則可以通功能團(tuán)則可以通過(guò)配位絡(luò)合與體系中的過(guò)配位絡(luò)合與體系中的鋁離子鋁離子結(jié)合，結(jié)合，和纖維形成和纖維形成配位鍵配位鍵。 兩性聚丙烯酰胺與纖維的結(jié)合方式

25、兩性聚丙烯酰胺與纖維的結(jié)合方式 6.2.5 6.2.5 殼聚糖殼聚糖類增強(qiáng)劑類增強(qiáng)劑 與纖維素結(jié)構(gòu)類似，除存在大量與纖維素結(jié)構(gòu)類似，除存在大量羥基羥基外，外，還存在著還存在著氨基氨基，與纖維素上的羥基、羧基，與纖維素上的羥基、羧基等結(jié)合成為等結(jié)合成為氫鍵氫鍵和和離子鍵離子鍵，增強(qiáng)紙張的強(qiáng)，增強(qiáng)紙張的強(qiáng)度。度。具有具有成膜成膜性性 良好增強(qiáng)效果。良好增強(qiáng)效果。分子量低分子量低、成本高成本高：多與淀粉或其它單體、：多與淀粉或其它單體、聚合物接枝。聚合物接枝。 6.2.6 6.2.6 水溶性植物膠水溶性植物膠 槐豆膠槐豆膠、瓜兒膠瓜兒膠（聚半乳糖甘露糖）為（聚半乳糖甘露糖）為高度親水性聚合物，具有類

26、似于纖維素高度親水性聚合物，具有類似于纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)，這使得它們能夠與纖維產(chǎn)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，這使得它們能夠與纖維產(chǎn)生更多的生更多的氫鍵氫鍵結(jié)合。用作增強(qiáng)劑的產(chǎn)品結(jié)合。用作增強(qiáng)劑的產(chǎn)品多為主鏈上帶多為主鏈上帶陽(yáng)離子陽(yáng)離子基團(tuán)的改性物，這基團(tuán)的改性物，這使得它們與纖維間引力增強(qiáng)，最終提高使得它們與纖維間引力增強(qiáng)，最終提高了聚合物的留著率。了聚合物的留著率。刺槐豆膠（刺槐豆膠（locust bean gum, LBG) 為線性的半乳糖甘露聚糖，為線性的半乳糖甘露聚糖，主鏈由主鏈由1,41,4連連接的接的b-b-D-吡喃式甘露糖單元組成吡喃式甘露糖單元組成，側(cè)鏈為單，側(cè)鏈為單一的一的a a-D-吡喃式半

27、乳糖，通過(guò)吡喃式半乳糖，通過(guò)1,6連接在主連接在主鏈上。鏈上。 側(cè)鏈在主鏈上的分布不均勻，可視為天側(cè)鏈在主鏈上的分布不均勻，可視為天然的嵌段共聚物然的嵌段共聚物 甘露糖：半乳糖甘露糖：半乳糖3:16.1:1對(duì)紙漿的吸附主要靠甘露聚糖主鏈上的甘對(duì)紙漿的吸附主要靠甘露聚糖主鏈上的甘露殘基。露殘基。最早作為分散劑最早作為分散劑增強(qiáng)劑：為增強(qiáng)劑：為高度親水性聚合物，具有類似高度親水性聚合物，具有類似于纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)，這使得它們能夠與于纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)，這使得它們能夠與纖維產(chǎn)生更多的纖維產(chǎn)生更多的氫鍵氫鍵結(jié)合。結(jié)合。瓜兒膠（瓜兒膠（guar gum)半乳糖甘露聚糖：主鏈也是由半乳糖甘露聚糖：主鏈也是由

28、1,41,4連接的連接的b-b-D-吡喃式甘露糖單元組成，側(cè)鏈也為單一的吡喃式甘露糖單元組成，側(cè)鏈也為單一的a a-D-吡喃式半乳糖，通過(guò)吡喃式半乳糖，通過(guò)1,6連接在主鏈上，連接在主鏈上，平均每?jī)蓚€(gè)甘露糖單元連有一個(gè)平均每?jī)蓚€(gè)甘露糖單元連有一個(gè)a a-D-吡喃式吡喃式半乳糖，甘露糖：半乳糖半乳糖，甘露糖：半乳糖2：1。與紙漿的吸附也主要靠甘露聚糖鏈段與紙漿的吸附也主要靠甘露聚糖鏈段側(cè)鏈越少，越容易與纖維素主鏈靠近，越易側(cè)鏈越少，越容易與纖維素主鏈靠近，越易于與纖維吸附，有研究認(rèn)為半乳糖甘露聚糖于與纖維吸附，有研究認(rèn)為半乳糖甘露聚糖可與纖維素共結(jié)晶。可與纖維素共結(jié)晶。瓜兒膠可提高紙張抗張強(qiáng)度、

29、降低撕裂度、瓜兒膠可提高紙張抗張強(qiáng)度、降低撕裂度、增加紙漿的保水值和打漿度，并提高紙張?jiān)黾蛹垵{的保水值和打漿度，并提高紙張的勻度。的勻度。用作增強(qiáng)劑的產(chǎn)品多為主鏈上帶用作增強(qiáng)劑的產(chǎn)品多為主鏈上帶陽(yáng)離子陽(yáng)離子基基團(tuán)的改性物，這使得它們與纖維間引力增團(tuán)的改性物，這使得它們與纖維間引力增強(qiáng)，最終提高了聚合物的留著率。強(qiáng)，最終提高了聚合物的留著率。6.2.7 膠乳膠乳多功能產(chǎn)品：改善干強(qiáng)度、濕強(qiáng)度、抗水性能多功能產(chǎn)品：改善干強(qiáng)度、濕強(qiáng)度、抗水性能增強(qiáng)：前提是形成膠膜，各種丁苯膠乳膜的性增強(qiáng)：前提是形成膠膜，各種丁苯膠乳膜的性質(zhì)差異很大，對(duì)紙張強(qiáng)度的提高作用類似；純質(zhì)差異很大，對(duì)紙張強(qiáng)度的提高作用類似；

30、純苯乙烯膠乳由于苯乙烯膠乳由于TgTg（105105o oC C）高，破壞纖維間結(jié)）高，破壞纖維間結(jié)合，除非加熱到較高的溫度。合，除非加熱到較高的溫度。膠乳粒子在紙頁(yè)中的分布對(duì)于增強(qiáng)作用很關(guān)鍵，膠乳粒子在紙頁(yè)中的分布對(duì)于增強(qiáng)作用很關(guān)鍵，陽(yáng)離子膠乳可直接吸附于纖維上，在纖維表面陽(yáng)離子膠乳可直接吸附于纖維上，在纖維表面分布均勻，增強(qiáng)效果較好。分布均勻，增強(qiáng)效果較好。6.2.7 膠乳膠乳加熱非常重要：促進(jìn)膠乳粒子在纖維上的融合，加熱非常重要：促進(jìn)膠乳粒子在纖維上的融合，引發(fā)雙鍵的氧化，從而強(qiáng)化膠乳，提高紙張強(qiáng)度。引發(fā)雙鍵的氧化，從而強(qiáng)化膠乳，提高紙張強(qiáng)度。提高抗張強(qiáng)度，但不影響光散射系數(shù)，而用提高抗

31、張強(qiáng)度，但不影響光散射系數(shù)，而用N N2 2吸吸附法測(cè)定的未結(jié)合面積減少。附法測(cè)定的未結(jié)合面積減少。AlinceAlince推測(cè)：膠乳的作用是填充在紙張表面不平推測(cè)：膠乳的作用是填充在紙張表面不平的區(qū)域內(nèi)，為纖維提高更大的分子間接觸的面積。的區(qū)域內(nèi)，為纖維提高更大的分子間接觸的面積。設(shè)想：只有黏附于纖維上的膠乳粒子數(shù)量足以填設(shè)想：只有黏附于纖維上的膠乳粒子數(shù)量足以填滿但不超出凹陷區(qū)，膠乳聚合物自身的物理性質(zhì)滿但不超出凹陷區(qū)，膠乳聚合物自身的物理性質(zhì)就不那么重要（沒(méi)有纖維性質(zhì)重要）。就不那么重要（沒(méi)有纖維性質(zhì)重要）。 6.3 6.3 濕增強(qiáng)劑濕增強(qiáng)劑 6.3.1 6.3.1 濕強(qiáng)度和濕強(qiáng)紙濕強(qiáng)度

32、和濕強(qiáng)紙濕強(qiáng)度濕強(qiáng)度：初始濕強(qiáng)度初始濕強(qiáng)度、再濕濕強(qiáng)度再濕濕強(qiáng)度。 初始濕強(qiáng)度初始濕強(qiáng)度：是未干燥的濕紙頁(yè)的強(qiáng)：是未干燥的濕紙頁(yè)的強(qiáng)度，到目前為止，工業(yè)上還沒(méi)有那種度，到目前為止，工業(yè)上還沒(méi)有那種助劑可以提高紙張的初始濕強(qiáng)度；助劑可以提高紙張的初始濕強(qiáng)度； 再濕濕強(qiáng)度再濕濕強(qiáng)度：成品紙經(jīng)水潤(rùn)濕后的強(qiáng)：成品紙經(jīng)水潤(rùn)濕后的強(qiáng)度。一般的濕強(qiáng)度均指再濕濕強(qiáng)度。度。一般的濕強(qiáng)度均指再濕濕強(qiáng)度。6.3.1 6.3.1 濕強(qiáng)度和濕強(qiáng)紙濕強(qiáng)度和濕強(qiáng)紙一般紙被水飽和后，只能保留其干強(qiáng)度的一般紙被水飽和后，只能保留其干強(qiáng)度的2 21010左右，加入濕增強(qiáng)劑后，紙張左右，加入濕增強(qiáng)劑后，紙張的濕強(qiáng)度可達(dá)到原紙干強(qiáng)度

33、的的濕強(qiáng)度可達(dá)到原紙干強(qiáng)度的20204040，甚至，甚至5050。濕強(qiáng)紙濕強(qiáng)紙：紙張的濕強(qiáng)度在其干強(qiáng)度的：紙張的濕強(qiáng)度在其干強(qiáng)度的1515以上的以上的紙張紙張。濕強(qiáng)劑濕強(qiáng)劑：能使紙張的濕強(qiáng)度提高到原干強(qiáng)：能使紙張的濕強(qiáng)度提高到原干強(qiáng)度的度的1515上的上的助劑助劑。 濕強(qiáng)持續(xù)的時(shí)間濕強(qiáng)持續(xù)的時(shí)間 非濕強(qiáng)紙非濕強(qiáng)紙：被水飽和后幾秒鐘內(nèi)失其強(qiáng)：被水飽和后幾秒鐘內(nèi)失其強(qiáng)度度 暫時(shí)性濕強(qiáng)紙暫時(shí)性濕強(qiáng)紙：僅僅是延長(zhǎng)了強(qiáng)度喪失：僅僅是延長(zhǎng)了強(qiáng)度喪失的時(shí)間的時(shí)間永久性濕強(qiáng)紙永久性濕強(qiáng)紙：具有永久性濕強(qiáng)度：具有永久性濕強(qiáng)度相應(yīng)的濕強(qiáng)劑分別成為相應(yīng)的濕強(qiáng)劑分別成為暫時(shí)性濕強(qiáng)劑暫時(shí)性濕強(qiáng)劑和和永久性濕強(qiáng)劑永久性濕

34、強(qiáng)劑。 暫時(shí)濕強(qiáng)度與永久性濕強(qiáng)度暫時(shí)濕強(qiáng)度與永久性濕強(qiáng)度濕強(qiáng)度測(cè)定：按干抗張強(qiáng)度測(cè)定方法制樣并濕強(qiáng)度測(cè)定：按干抗張強(qiáng)度測(cè)定方法制樣并確定紙張完全熟化后，在脫鹽水中浸泡確定紙張完全熟化后，在脫鹽水中浸泡10 10 min,min,取出，用濾紙輕輕吸去試樣表面的水，取出，用濾紙輕輕吸去試樣表面的水，測(cè)定抗張強(qiáng)度。測(cè)定抗張強(qiáng)度。暫時(shí)濕強(qiáng)樹(shù)脂：紙?jiān)跐?rùn)濕后暫時(shí)濕強(qiáng)樹(shù)脂：紙?jiān)跐?rùn)濕后10s10s到到2h2h之間會(huì)之間會(huì)失去失去1/31/3或更多濕強(qiáng)度。或更多濕強(qiáng)度。永久性濕強(qiáng)樹(shù)脂：如果失去少于永久性濕強(qiáng)樹(shù)脂：如果失去少于20%20%的原始的原始濕強(qiáng)時(shí)，即為永久性濕強(qiáng)樹(shù)脂。濕強(qiáng)時(shí)，即為永久性濕強(qiáng)樹(shù)脂。 6.3

35、.2 6.3.2 濕強(qiáng)產(chǎn)生機(jī)理濕強(qiáng)產(chǎn)生機(jī)理 產(chǎn)生濕強(qiáng)度的產(chǎn)生濕強(qiáng)度的方法方法：加強(qiáng)和保護(hù)加強(qiáng)和保護(hù)已有的已有的纖維間結(jié)合；纖維間結(jié)合；形成形成對(duì)水不敏感的對(duì)水不敏感的結(jié)合鍵結(jié)合鍵；添加物與纖維混合添加物與纖維混合形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)機(jī)理：“自交聯(lián)自交聯(lián)（或均交聯(lián)）（或均交聯(lián)）”機(jī)理機(jī)理（homo-cross linking mechanismhomo-cross linking mechanism），），“加固、新鍵或加固、新鍵或共交聯(lián)共交聯(lián)”機(jī)理機(jī)理（reinforcement, new bond, or co-reinforcement, new bond, or co-

36、cross linking mechanismcross linking mechanism）。）。交聯(lián)形式交聯(lián)形式：共價(jià)鍵合、配位鍵合、氫鍵及：共價(jià)鍵合、配位鍵合、氫鍵及分子間作用分子間作用 自交聯(lián)特點(diǎn)自交聯(lián)特點(diǎn)濕強(qiáng)劑濕強(qiáng)劑自身自身的基團(tuán)互相反應(yīng)、的基團(tuán)互相反應(yīng)、交聯(lián)交聯(lián)，由此，由此產(chǎn)生的化學(xué)交聯(lián)會(huì)在纖維周圍會(huì)產(chǎn)生一個(gè)產(chǎn)生的化學(xué)交聯(lián)會(huì)在纖維周圍會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交錯(cuò)的交錯(cuò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種化學(xué)交聯(lián)鍵又難以，這種化學(xué)交聯(lián)鍵又難以被水水解，從而阻止了紙張中半纖維素、被水水解，從而阻止了紙張中半纖維素、纖維素的纖維素的吸水膨脹吸水膨脹，減少了紙張?jiān)跐?rùn)濕條，減少了紙張?jiān)跐?rùn)濕條件下的強(qiáng)度損失。件下的強(qiáng)度

37、損失。 共交聯(lián)特點(diǎn)共交聯(lián)特點(diǎn)濕強(qiáng)劑與濕強(qiáng)劑與纖維素反應(yīng)纖維素反應(yīng)形成了形成了化學(xué)鍵化學(xué)鍵（共價(jià)（共價(jià)鍵或離子鍵），同時(shí)使其內(nèi)部存在的鍵或離子鍵），同時(shí)使其內(nèi)部存在的氫鍵氫鍵增強(qiáng)增強(qiáng)。濕強(qiáng)劑反應(yīng)基團(tuán)與纖維素羥基之間。濕強(qiáng)劑反應(yīng)基團(tuán)與纖維素羥基之間形成的共價(jià)鍵，不會(huì)由于紙張的浸濕而發(fā)形成的共價(jià)鍵，不會(huì)由于紙張的浸濕而發(fā)生斷裂。陽(yáng)離子聚合物濕強(qiáng)劑，還與纖維生斷裂。陽(yáng)離子聚合物濕強(qiáng)劑，還與纖維素表面的陰離子形成素表面的陰離子形成離子鍵離子鍵，這些鍵在數(shù)，這些鍵在數(shù)量和強(qiáng)度方面都足以量和強(qiáng)度方面都足以阻止纖維與水的相互阻止纖維與水的相互作用作用，從而產(chǎn)生了濕強(qiáng)度。，從而產(chǎn)生了濕強(qiáng)度。 濕強(qiáng)劑作用機(jī)理濕強(qiáng)

38、劑作用機(jī)理 加入濕強(qiáng)劑后，濕強(qiáng)劑加入濕強(qiáng)劑后，濕強(qiáng)劑吸附在纖維吸附在纖維上，既上，既有吸附的濕強(qiáng)劑與有吸附的濕強(qiáng)劑與纖維間的物理纏結(jié)纖維間的物理纏結(jié)，又有濕，又有濕強(qiáng)劑分子經(jīng)干燥后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成的自身強(qiáng)劑分子經(jīng)干燥后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成的自身分子間或與纖維間的化學(xué)鍵合（分子間或與纖維間的化學(xué)鍵合（自交聯(lián)自交聯(lián)和和共交共交聯(lián)聯(lián)）。當(dāng)紙頁(yè)再度潤(rùn)濕時(shí)，由于物理的）。當(dāng)紙頁(yè)再度潤(rùn)濕時(shí)，由于物理的交織交織作作用和濕強(qiáng)劑干燥后的用和濕強(qiáng)劑干燥后的難溶性、不潤(rùn)脹的硬化難溶性、不潤(rùn)脹的硬化作作用，從而使?jié)駨?qiáng)劑用，從而使?jié)駨?qiáng)劑定著定著在纖維之間，以阻止水在纖維之間，以阻止水分子分子滲入滲入纖維孔隙中，纖維孔隙

39、中，避免避免纖維因吸水潤(rùn)脹而纖維因吸水潤(rùn)脹而破壞破壞纖維結(jié)合，從而產(chǎn)生了濕強(qiáng)度。纖維結(jié)合，從而產(chǎn)生了濕強(qiáng)度。 6.3.3 6.3.3 常用的濕增強(qiáng)劑常用的濕增強(qiáng)劑 濕強(qiáng)劑特征濕強(qiáng)劑特征 必須是必須是高聚物高聚物，并有一定的力學(xué)強(qiáng)度來(lái)保，并有一定的力學(xué)強(qiáng)度來(lái)保護(hù)纖維間結(jié)合不受潤(rùn)脹和損壞；護(hù)纖維間結(jié)合不受潤(rùn)脹和損壞； 必須是必須是陽(yáng)離子陽(yáng)離子型的，可吸附在帶負(fù)電荷的型的，可吸附在帶負(fù)電荷的纖維上，并達(dá)到快速完全地留著；纖維上，并達(dá)到快速完全地留著； 必須是必須是水溶性水溶性的或的或水分散水分散型的，以保證在型的，以保證在漿料中分布均勻；漿料中分布均勻； 必須能形成必須能形成化學(xué)網(wǎng)絡(luò)化學(xué)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，反

40、應(yīng)為結(jié)構(gòu)，反應(yīng)為熱固型熱固型，使紙張對(duì)水的潤(rùn)脹有一定的抵抗力。使紙張對(duì)水的潤(rùn)脹有一定的抵抗力。 (1) (1) 脲醛樹(shù)脂脲醛樹(shù)脂 (UF)(UF)常用的造紙濕強(qiáng)劑的是二羥甲基脲常用的造紙濕強(qiáng)劑的是二羥甲基脲乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺以及一或二乙醇乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺以及一或二乙醇胺等對(duì)脲醛樹(shù)脂進(jìn)行陽(yáng)離子化胺等對(duì)脲醛樹(shù)脂進(jìn)行陽(yáng)離子化 脲醛樹(shù)脂增濕強(qiáng)機(jī)理脲醛樹(shù)脂增濕強(qiáng)機(jī)理陽(yáng)離子的脲醛樹(shù)脂能直接陽(yáng)離子的脲醛樹(shù)脂能直接吸附吸附在紙漿纖維在紙漿纖維上上，在，在酸性酸性條件下條件下干燥干燥時(shí)發(fā)生分子間交聯(lián)時(shí)發(fā)生分子間交聯(lián)反應(yīng)。反應(yīng)。（酸固化樹(shù)脂）（酸固化樹(shù)脂）UFUF樹(shù)脂完全是靠樹(shù)脂完全是靠

41、自身自身的交聯(lián)反應(yīng)，在纖的交聯(lián)反應(yīng)，在纖維的周圍形成維的周圍形成疏水疏水的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以限制限制纖維的纖維的潤(rùn)脹潤(rùn)脹以達(dá)到提高紙頁(yè)濕強(qiáng)度的作用。以達(dá)到提高紙頁(yè)濕強(qiáng)度的作用。 脲醛樹(shù)脂的應(yīng)用脲醛樹(shù)脂的應(yīng)用1 15 5的溶液過(guò)濾后加在調(diào)漿之后、沖漿的溶液過(guò)濾后加在調(diào)漿之后、沖漿泵之前泵之前未完全稀釋的漿料未完全稀釋的漿料中，加入量中，加入量0.53%0.53%。白水或上網(wǎng)白水或上網(wǎng)pHpH值值4.554.55，高于高于5.55.5不經(jīng)濟(jì)。不經(jīng)濟(jì)。紙張離機(jī)紙張離機(jī)熟化兩周熟化兩周后才能達(dá)到最大濕強(qiáng)度。后才能達(dá)到最大濕強(qiáng)度。如果測(cè)定：剛下機(jī)紙頁(yè)要在如果測(cè)定：剛下機(jī)紙頁(yè)要在130130o

42、 oC C下烘下烘5min5min。（2 2）三聚氰胺甲醛樹(shù)脂）三聚氰胺甲醛樹(shù)脂(MF)(MF)經(jīng)酸化后，形成陽(yáng)離子膠體經(jīng)酸化后，形成陽(yáng)離子膠體 交聯(lián)反應(yīng)交聯(lián)反應(yīng)形成亞形成亞甲基醚鍵甲基醚鍵的交聯(lián)對(duì)于提高紙張濕的交聯(lián)對(duì)于提高紙張濕強(qiáng)度很重要，強(qiáng)度很重要，自交聯(lián)，少量共交聯(lián)，增自交聯(lián)，少量共交聯(lián)，增濕強(qiáng)機(jī)理同濕強(qiáng)機(jī)理同UF UF （酸固化樹(shù)脂）（酸固化樹(shù)脂）三聚氰胺甲醛樹(shù)脂的應(yīng)用三聚氰胺甲醛樹(shù)脂的應(yīng)用商品溶液或加入前的預(yù)備液商品溶液或加入前的預(yù)備液pH 22.5pH 22.5，含，含游離甲醛游離甲醛（起穩(wěn)定作用）。（起穩(wěn)定作用）。加入量加入量0.11%0.11%，添加同，添加同UFUF。固化固化

43、pH44.5pH44.5，但可在，但可在更高的更高的pHpH下獲得可下獲得可接受的濕強(qiáng)度。接受的濕強(qiáng)度。少量硫酸鋁有益，過(guò)多具有破壞作用，用硫少量硫酸鋁有益，過(guò)多具有破壞作用，用硫酸和硫酸鋁混合后調(diào)酸和硫酸鋁混合后調(diào)pHpH值。值。紙張離機(jī)紙張離機(jī)1010天天之后達(dá)到其最高濕強(qiáng)度。之后達(dá)到其最高濕強(qiáng)度。 MFMF與與UFUF比較比較MFMF比比UFUF價(jià)格高價(jià)格高M(jìn)FMF紙暴露于某些化學(xué)品中時(shí)能紙暴露于某些化學(xué)品中時(shí)能保持濕強(qiáng)保持濕強(qiáng)度度。MFMF紙對(duì)紙對(duì)pHpH的依賴性的依賴性較較UFUF紙紙小小，可略高，可略高于于4.54.5。MF MF 熟化快熟化快，新紙的強(qiáng)度較高，新紙的強(qiáng)度較高相同用

44、量下相同用量下MFMF應(yīng)用效果比應(yīng)用效果比UFUF好好。三聚氰胺甲醛樹(shù)脂的適用性三聚氰胺甲醛樹(shù)脂的適用性耐耐堿性標(biāo)簽紙、耐溶劑性洗衣房標(biāo)簽紙、濾堿性標(biāo)簽紙、耐溶劑性洗衣房標(biāo)簽紙、濾紙和砂紙等紙和砂紙等白水白水pHpH值不能降低到值不能降低到4.54.5時(shí)生產(chǎn)的濕強(qiáng)紙時(shí)生產(chǎn)的濕強(qiáng)紙需在機(jī)內(nèi)加工或僅需要需在機(jī)內(nèi)加工或僅需要短期短期貯存后加工的紙貯存后加工的紙種，如涂布原紙。種，如涂布原紙。需要盡可能需要盡可能柔軟柔軟和和平滑平滑的紙種，如皺紋手巾，的紙種，如皺紋手巾，獲相同濕強(qiáng)度時(shí)用獲相同濕強(qiáng)度時(shí)用MFMF比用比用UFUF需要量少。需要量少。UFUF和和MFMF樹(shù)脂的特點(diǎn)樹(shù)脂的特點(diǎn)UFUF和和MF

45、MF樹(shù)脂自身沒(méi)有施膠作用，但樹(shù)脂自身沒(méi)有施膠作用，但提高松提高松香施膠作用香施膠作用，生產(chǎn)吸收類濕強(qiáng)紙時(shí)必須保證，生產(chǎn)吸收類濕強(qiáng)紙時(shí)必須保證漿料不會(huì)來(lái)自再生紙的松香膠。漿料不會(huì)來(lái)自再生紙的松香膠。會(huì)釋放出會(huì)釋放出甲醛甲醛，對(duì)人體有刺激作用，如果降，對(duì)人體有刺激作用，如果降低甲醛含量，產(chǎn)品貯存器縮短；生產(chǎn)中必須低甲醛含量，產(chǎn)品貯存器縮短；生產(chǎn)中必須對(duì)釋放出的游離甲醛進(jìn)行處理。對(duì)釋放出的游離甲醛進(jìn)行處理。但對(duì)熒光增白劑沒(méi)有明顯影響。但對(duì)熒光增白劑沒(méi)有明顯影響。 損紙?jiān)偎闈{損紙?jiān)偎闈{損紙應(yīng)損紙應(yīng)盡快盡快碎漿，隨著熟化的進(jìn)行，碎漿越碎漿，隨著熟化的進(jìn)行，碎漿越來(lái)越難。來(lái)越難。應(yīng)在應(yīng)在pH34pH34、

46、溫度、溫度60608080o oC C的條件下碎的條件下碎漿。漿。含含MFMF的紙張的紙張比比含含UFUF的紙張更的紙張更難難碎解。碎解。（3 3）聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷樹(shù)脂）聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷樹(shù)脂(PAE)(PAE) 兩種功能基：兩種功能基：氮雜環(huán)氮雜環(huán)、環(huán)氧化物環(huán)氧化物功能基功能基PAE PAE 性質(zhì)性質(zhì)部分交聯(lián)，含有叔胺和季銨，陽(yáng)離子性部分交聯(lián)，含有叔胺和季銨，陽(yáng)離子性10102020水溶液，酸性水溶液，酸性堿性堿性條件下交聯(lián)條件下交聯(lián) （堿固化樹(shù)脂）（堿固化樹(shù)脂） PAE PAE 作用機(jī)理作用機(jī)理自交聯(lián)自交聯(lián)：分子鏈上的：分子鏈上的氮雜環(huán)氮雜環(huán)與另一分子鏈上與另一分子鏈上的第二個(gè)的第二

47、個(gè)游離氨基游離氨基產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，形成分子產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，形成分子自身的聚合交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，在纖維周圍產(chǎn)生一個(gè)自身的聚合交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，在纖維周圍產(chǎn)生一個(gè)交錯(cuò)鏈狀結(jié)構(gòu)，在一定程度上交錯(cuò)鏈狀結(jié)構(gòu)，在一定程度上限制限制了纖維的了纖維的潤(rùn)脹潤(rùn)脹從而增加了濕強(qiáng)度。從而增加了濕強(qiáng)度。共交聯(lián)共交聯(lián)：雜氮環(huán)雜氮環(huán)與兩個(gè)纖維上的與兩個(gè)纖維上的羧基羧基產(chǎn)生交產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，聯(lián)反應(yīng)，PAEPAE與相鄰纖維上的部分羧基形成與相鄰纖維上的部分羧基形成新的結(jié)合鍵，其中亞甲基醚鍵等新的結(jié)合鍵，其中亞甲基醚鍵等抗水抗水的共價(jià)的共價(jià)鍵的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的形成對(duì)增加紙的濕強(qiáng)度最為鍵的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的形成對(duì)增加紙的濕強(qiáng)度最為關(guān)鍵。關(guān)鍵。 影響影響PAEPAE增

48、濕強(qiáng)作用的因素增濕強(qiáng)作用的因素 漿種：漿種：PAEPAE樹(shù)脂對(duì)樹(shù)脂對(duì)木漿木漿的濕強(qiáng)效果的濕強(qiáng)效果好于草漿和棉漿好于草漿和棉漿。 打漿度：隨著打漿度的打漿度：隨著打漿度的提高提高，纖維比，纖維比表面積增加，纖維對(duì)表面積增加，纖維對(duì)PAEPAE樹(shù)脂的吸附樹(shù)脂的吸附能力增大使其在漿料中的留著率得以能力增大使其在漿料中的留著率得以提高，因此在一定打漿度范圍內(nèi)（提高，因此在一定打漿度范圍內(nèi)（20206060o oSRSR），干、濕強(qiáng)度均隨打漿度），干、濕強(qiáng)度均隨打漿度升高而升高而升高升高。 影響影響PAEPAE增濕強(qiáng)作用的因素增濕強(qiáng)作用的因素 pH值：值：pH值對(duì)纖維的功能基團(tuán)（如羧值對(duì)纖維的功能基團(tuán)（

49、如羧基）的電離狀態(tài)及加入的基）的電離狀態(tài)及加入的PAE樹(shù)脂的正樹(shù)脂的正電荷強(qiáng)度影響較大。在電荷強(qiáng)度影響較大。在pH值值68范圍范圍內(nèi)，內(nèi)，PAE效果最佳，適合效果最佳，適合中性、微堿性中性、微堿性抄紙。抄紙。 添加量：在添加量：在0.251.0范圍內(nèi)，隨范圍內(nèi)，隨著添加量的增加，濕強(qiáng)度提高，超過(guò)了著添加量的增加，濕強(qiáng)度提高，超過(guò)了這個(gè)范圍濕強(qiáng)增加量大大減小，這與這個(gè)范圍濕強(qiáng)增加量大大減小，這與Zeta電位有關(guān)。電位有關(guān)。 影響影響PAEPAE增濕強(qiáng)作用的因素增濕強(qiáng)作用的因素 細(xì)小纖維留著率：因細(xì)小纖維吸附樹(shù)細(xì)小纖維留著率：因細(xì)小纖維吸附樹(shù)脂的能力是長(zhǎng)纖維的十幾倍，所以細(xì)脂的能力是長(zhǎng)纖維的十幾倍

50、，所以細(xì)小纖維的小纖維的一次留著率一次留著率是影響是影響PAEPAE樹(shù)脂樹(shù)脂效果的關(guān)鍵因素，這也是添加助留劑效果的關(guān)鍵因素，這也是添加助留劑與與PAEPAE樹(shù)脂共用會(huì)大幅提高濕強(qiáng)效果樹(shù)脂共用會(huì)大幅提高濕強(qiáng)效果的一個(gè)重要原因。的一個(gè)重要原因。 PAEPAE濕強(qiáng)劑的應(yīng)用濕強(qiáng)劑的應(yīng)用與與陰離子聚合物陰離子聚合物的共用技術(shù)的共用技術(shù): PAE: PAE樹(shù)脂樹(shù)脂與陰離子聚合物如與與陰離子聚合物如與APAM, CMC,APAM, CMC,淀淀粉黃原酸鈉共用，可形成雙聚合物助留粉黃原酸鈉共用，可形成雙聚合物助留體系，提高細(xì)小纖維和體系，提高細(xì)小纖維和PAEPAE留著率。留著率。與與硫酸鋁硫酸鋁共用：硫酸鋁中

51、和陰離子干擾共用：硫酸鋁中和陰離子干擾物，提高物，提高PAEPAE在纖維上的吸附量。在纖維上的吸附量。(4) (4) 聚乙烯亞胺聚乙烯亞胺(PEI)(PEI) PEIPEI不用熟化就能產(chǎn)生濕強(qiáng)度；不用熟化就能產(chǎn)生濕強(qiáng)度； 產(chǎn)生的濕強(qiáng)度高于熱固性樹(shù)脂；產(chǎn)生的濕強(qiáng)度高于熱固性樹(shù)脂； 持續(xù)的浸泡，特別是在酸性條件下可持續(xù)的浸泡，特別是在酸性條件下可導(dǎo)致濕強(qiáng)度的損失。導(dǎo)致濕強(qiáng)度的損失。 PEIPEI樹(shù)脂產(chǎn)生濕強(qiáng)的機(jī)理假說(shuō)樹(shù)脂產(chǎn)生濕強(qiáng)的機(jī)理假說(shuō) PEIPEI大分子鏈上的大分子鏈上的質(zhì)子化質(zhì)子化氨基基團(tuán)形成大量的氨基基團(tuán)形成大量的離子鍵離子鍵，水分子不可能在短時(shí)間內(nèi)全部破壞，水分子不可能在短時(shí)間內(nèi)全部破壞這種結(jié)合，但對(duì)同樣含有大量氨基的其它樹(shù)這種結(jié)合，但對(duì)同樣含有大量氨基的其它樹(shù)脂的研究卻發(fā)現(xiàn)沒(méi)有任何濕強(qiáng)效果。脂的研究卻發(fā)現(xiàn)沒(méi)有任何濕強(qiáng)效果。PEIPEI中的中的氨基氨基與纖維間形成大量的與纖維間形成大量的氫鍵氫鍵，短時(shí)，短時(shí)間內(nèi)不會(huì)被水分子全部破壞，但其他能產(chǎn)生間內(nèi)