白泥纤维的软化改性及其对纸张性能的影响.pdf

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1、白泥纤维的软化改，I生及其对纸张，I生能的影响●毛敏，苏秀霞，张丹，王楠(陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室，西安710021)摘要：针对白泥纤维脆性大，刚性强的特征，通过化学接枝法合成了聚乙烯醇一Y一缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(PVA—KH560)软化剂，采用傅里叶红外光谱仪对软化剂进行了表征。利用此软化剂对白泥纤维进行软化改性，通过失重率法、感官鉴定纤维柔软度法、感官鉴定纤维强度法、过筛法对软化效果进行评估，得到最佳的软化方案。并利用软化后的白泥纤维与植物纤维进行配抄，测定其对纸张性能的影响。结果表明，随白泥纤维用量的增

2、加，纸张抗张强度、环压强度均减小。因此，要控制白泥纤维的使用量。关键词：白泥纤维；软化；硅烷偶联剂；聚乙烯醇；造纸中图分类号：TS722文献标识码：A文章编号：1001—6309(2013)04—0019-04白泥纤维是将造纸工业碱回收苛化过程的副本研究通过接枝反应，使降解后的聚乙烯醇产物白泥【J’以及粉煤灰和煤矸石等工业废弃物经(PVA)分子与硅烷偶联剂KH560连接，得到白泥纤过精制、适当调配和组合，．g-经高温熔融、喷丝、冷维的软化增强改陛剂。将此改性剂直接用于白泥纤却等工艺制成的无机氧化物纤维，为硅铝钙酸盐，维的软化，改}生剂中游离

3、的偶联剂另一端无机基团是一种新型造纸材料。通过化学迁移和物理作用使相互惰性的聚乙烯醇白泥纤维属于无机纤维，目前已经生产出优良和白泥纤维之间形成分子桥，从而使聚乙烯醇包覆的无机纤维纸板原料。河南新密造纸厂在制造纸板在纤维表面或嵌在纤维之间。中加入35％该无机纤维，代替原植物纤维，纸板的(1)实验挺度、环压强度、耐水性都得到了提高。无机纤维不同于植物纤维，制备过程不会造成环境污染嘲。这1．1试剂与仪器对降低造纸成本保护森林和生态环境等有重要意zQJ卜B一Ⅱ型抄取器，傅里叶变换红外光谱义[4】。但白泥纤维脆性大’冈U性强，纤维短，经打浆、仪(UV

4、-265FW)，ZL一300A纸与纸板抗张试验仪，分散、输送较易发生断裂。且表面极性基团少，与DC—KY3000A型电脑测控压缩试验仪，DC—HJY03植物纤维结合困难，使用过多将使成纸强度大幅下型电脑测控厚度仪紧度仪，NDJ一1型旋转式乌氏降。故需对白泥纤维进行软化处理，以增强纤维强黏度计等。度。聚乙烯醇是优良的造纸纤维增强剂，7R溶液具聚乙烯醇(PVA)，丫一缩水甘油醚氧丙基三甲有良好的成腠}生、强粘接}生和柔软}生，6]o把它涂覆氧基硅烷(KH560)，过氧化氢(3O％)，氢氧化钠，白在白泥纤维表面，所具有的羟基与纸浆纤维形成氢泥纤维

5、(由河南某公司提供)，去离子水。键结合力，白泥纤维自身之间也可通过氢键结合力1．2实验制备连在一起，故能改善纸页强度。但聚乙烯醇黏度大，1．2．1PⅥ一KH560改性剂的制备分子链上不含能与白泥纤维之间产生相互作用的室温下，将聚乙烯醇粉末加入配有温度计、搅基团，不易涂覆在白泥纤维表面。拌器、回流装置的250mL三口烧瓶中溶解10min作者简介：毛敏女士(1989一)，在读硕士研究生，研究方向：无机纤维的软化改性；电话：15809208335，电邮：suxiuxia@SXlSt．edu．cn。PaperandPaperMakingVo1．32

6、No．4Apr201319左右，升温至85~C继续搅拌30min至聚乙烯醇完脆性过大导致的断裂。实验以感官鉴定评价白泥全溶解。碱性条件下，将一定量的H0：加入到上述纤维的强度：每个纤维样品取相同体积的白泥纤维PVA水溶液中进行适度降解，降解程度用NDJ一1团，用镊子夹捏，记录宏观感觉并观察纤维断裂状型旋转式乌氏黏度计监控。况。每个样品重复5次，其平均值即为样品的强度。降解完毕，将上述溶液升温至loooc2~i-，加入结果以1⋯234四个等级表示，1表示纤维胞l生不适量的KH560在碱性促进剂条件下反应30min。大，断裂不严重；2表示纤维胞

7、陛较大，断裂不严重；制得无机纤维增强软化改性剂。3表示纤维较脆，断裂较严重；4表示纤维脆性大，1．2．2涂膜的制备断裂较严重。取合成的改性剂5g倒入聚四氟乙烯板上流延过筛法：白泥纤维不能细纤维化，纤维之间没成膜，放入干燥烘箱中在50℃下干燥15h后取出，有氢键或其他化学键的结合力，所以经研磨过筛，待冷却后取下制得的胶膜，放入干燥器中待用。过筛率极高。而改l生后的白泥纤维之间通过外层聚1．2．3白泥纤维的改性乙烯醇分子链上的羟基形成氢键作用力，增加了纤称取一定量的白泥纤维置于烧杯中，加水搅拌维本身的强度和韧性，研磨过筛率明显降低。将改使其分散

8、，将其加热到一定温度后，向体系中加入性后的纤维烘干至恒重，研磨30S后过筛，计算其一定量的PVA—KH560改性剂，待体系反应一定时过筛率。间后，抽滤出改性好的纤维，然后将纤维烘