摘要:以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵对聚乙烯醇(PVA)进行阳离子化改性制得阳离子聚乙烯醇QPVA,并加入戊二醛进行交联反应,制备戊二醛接枝季铵型阳离子聚乙烯醇GQPVA。采用少量聚酰胺多胺环氧氯丙烷( PAE)为交联剂,添加到浆中以提高纸张湿强性能。结果表明,当GQPVA-PAE树脂用量为1%(对绝干浆)时,与单独使用PAE 相比,湿抗张指数提高了11.8%,抗张强度提高了6.88 %,抗张指数提高了6.94%撕裂指数提高了8.27 %,纸张耐折度提高了26.2%。
目前传统湿强剂聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂(PAE)因其具有湿强效果好、无游离甲醛、适合中碱性抄纸等优点而被广泛利用,但由于含有致癌的有机氯而降低了使用价值。所以需合成新的湿强剂,与PAE配合使用,在不影响纸张湿强度的前提下,尽量降低PAE的用量,从而降低有机氯。
本课题采用3-氯2-羟丙基三甲基氯化铵对PVA进行阳离子化改性制得阳离子聚乙烯醇(QPVA)并加入戊二醛交联,制备戊二醛接枝季铵型阳离子聚乙烯醇(GQPVA)。以GQPVA为增强剂,少量PAE为交联剂,以提高纸张湿强性能,并在提高纸张湿强性能的同时,降低PAE用量,降低有机氯。
1、戊二醛用量对GQPVA增湿强性能的影响
不同用量戊二醛交联对GQPVA增湿强性能的影响,结果见表4。
由表4可知,戊二醛的引入可改善GQPVA的增湿强性能,从而提高纸张的湿强度。但当戊二醛用量高于15%时,纸张各性能参数明显降低。这是由于戊二醛与QPVA相互作用,与纤维素反应,促进纤维间交联网络的形成,改善纸张强度;但是过多的戊二醛与QPVA反应,则降低其阳离子性且增多了羟基,从而导致GQPVA的增湿强性能下降。实验表明,当戊二醛用量为15%进行交联时,GQPVA的增湿强性能达到最佳。
2 GQPVA对纸张强度的影响
2.1对纸张干、湿抗张强度增强作用的影响
PAE用量和GQPVA-PAE用量对纸张干、湿抗张强度的影响,结果见图3和图4。
由图3可知,随着湿强剂用量的增加,添加PAE和GQPVA-PAE的纸张湿强性能逐渐增强,但增幅越来越小。与PAE相比,当GQPVA-PAE用量小于1%时,GQPVA-PAE有更高的增湿强性能;当用量高于1%时,添加PAE的纸张湿强性能较好。
2.2 对纸张抗张指数的影响
PAE用量和GQPVA-PAE用量对纸张撕裂指数的影响,如图5所示。
图4为湿强剂用量对纸张抗张指数的影响。由图4可知,随着湿强剂用量的增加,添加PAE和GQP-VA}AE的纸张抗张强度逐渐提高,但增幅越来越小。
2.2 对纸张撕裂指数的影响
PAE用量和GQPVA-PAE用量对纸张撕裂指数的影响,如图5所示。
由图5可看出,与加入PAE相比,当GQPVA-PAE用量小于2%时,GQPVA-PAE有更高的增强性能;当用量高于2%时,PAE对纸张撕裂度的增强性能较好,但是增幅越来越小。
2.3对纸张耐折性能的影响
PAE用量和GQPVA-PAE用量对纸张耐折度的影响,如图6所示。
由图6可知,随着GQPVA-PAE用量的增加,纸张的耐折度增大。当GQPVA-PAE树脂用量为1%时,与加入1%PAE相比,纸张耐折度从1149次增加到1450次,增幅为26.2%。
3储存稳定性
本研究所制改性GQPVA,固含量为15%,挑选样品进行稳定性测试,结果见表5。
作者:范丹王海花李小瑞费贵强王雪