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添加改性木素对纸张强度的影响张宁张美云

放大字体??缩小字体 发布日期:2017-05-04??来源:中国纸品网??浏览次数:887
核心提示:  1,改性木素的加入对纸张抗张强度、撕裂强度和耐破强度都有提高,当改性木素用量为2.0,各项强度指标达到大值,抗张强度、撕裂强度和耐破强度分别提高41、32和30.纸张强度提高是由于改性木

  1,改性木素的加入对纸张抗张强度、撕裂强度和耐破强度都有提高,当改性木素用量为2.0%,各项强度指标达到最大值,抗张强度、撕裂强度和耐破强度分别提高41%、32%和30%.纸张强度提高是由于改性木素中含有酰胺键,可以通过Al3+与纤维形成配位缩合,络合的Al3+又可与纤维形成配位键,增加了纤维之间的作用力,另外改性后的木素分子量具有一定的表1改性木素的添加对纸张强度性能的影响改性木素用量/%抗张指数/刚性,能填充于纤维间,与纤维形成互穿网络结构,转移纸张所受压力,因此纸张的强度指标增加。继续添加改性木素,纸张强度略有下降,这可能是由于纤维与改性木素通过硫酸铝的吸附达到饱和,带负电性酰胺基会破坏这种吸附平衡,使得纸张强度产生一定波动。再继续增加改性木素添加量,纸张强度又略有上升,这可能是由于改性木素继续填充于纤维间,与纤维形成更密实的互穿网络。因此,当添加改性木素2.0%就已经达到较高的强度。

  2.2纸张表面SEM检测所示为纸张表面扫描电镜照片。从可以看出,添加改性木素的纸样比未添加改性木素的纸样更加紧密,孔隙更小。不添加改性木素,纤维多只发生局部结合,当受到外力时,容易发生断裂,添加改性木素,改性木素填充于纤维孔隙中,形成“架桥”作用,这样一方面加细小纤维的留着,另一方面改性木素中的酰胺键,在Al3+作用下与纤维产生交联,有利于提高纸张结合强度。从中还可以看出,添加改性木素的纸张表面有溶胶状的改性木素存在,这是由于改性木素具有热可塑性,在熟化过程中,改性木素可以更充分与纸张纤维反应,因而纸张强度指标提高。

  纸张表面扫描电镜照片2.3纸张断面SEM检测纤维间氢键结合是纸张强度产生的主要原因,氢键结合点越多,结合力越强,为了考察改性木素与纤维的氢键结合情况,对添加改性木素和未添加木素的纸张断面进行了SEM检测,见所示。从(b)中可以看出,未添加改性木素的纸张断面较为疏松,纤维被整根拉出的较多,纤维大部分保留原态,纤维断裂较少,(a)添加改性木素(X50)纸张断面扫描电镜照片(b)未添加改性木素(X50)这说明纤维与纤维之间的结合力小,纸张受力时,纤维网络整体产生相对滑动,整根纤维被拔出。从中可以看出,添加改性木素的纸张断面较为紧密整齐,被整根拔出的纤维较少,很少有纤维的滑动。这说明加入改性木素后,纤维与纤维之间的结合力增大,并且大于大部分纤维本身的强度,因此当纸张被拉断时,纤维结合部的拉断较少,纤维本身被拉断的较多。SEM图的对比说明,改性木素的加入增强了纤维与纤维之间的结合强度和结合面积。

  3结论改性木素浆内添加实验表明,加入改性乙醇木素,纸张抗张强度、撕裂强度和耐破强度分别提高41%、32%和30%,添加量2.0%时较为适宜。

  纸张表面和断面的扫描电镜(SEM)结果表明,改性木素的加入对纸张物理性能有明显的增强作用。

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