利用功能化细小纤维改善高得率浆纤维的结合性能

摘要

高得率浆由于其成纸具有独特的优势而广泛应用于多种纸和纸板中，然而其较差的结合性能却限制了高得率浆的应用范围和应用比例。保持高得率浆原有优势的情况下，提高其结合性能一直是造纸工作者的目标。本课题采用细小纤维与阳离子助剂进行复配制备“功能化细小纤维”，试图通过添加功能化细小纤维来改善高得率浆纤维的结合性能，并保持高得率浆较好的松厚度优势。 首先，通过对杨木P-RC APMP不同级分纤维的物理性能进行分析，选取单一级分P30/R50作为高得率浆纤维原料，分析不同类型细小纤维对高得率浆成纸物理性能的影响。结果表明，与添加化学浆细小纤维相比，添加高得率浆细小纤维对高得率浆的成纸强度提升较小，但更利于松厚度的保持。 其次，使用高得率浆细小纤维和阳离子聚丙基酰胺(CPAM)复配制备“功能化细小纤维”，将功能化细小纤维添加至高得率浆纤维网络中，评价功能化细小纤维在纤维网络中的留着情况以及对高得率浆纤维成纸物理性能的影响。结果表明，功能化处理的细小纤维相比原细小纤维更易留着在纤维网络，CPAM功能化处理程度越高，细小纤维留着越大。成纸物理性能检测表明，单一添加高得率浆细小纤维虽然可以保持成纸的松厚度，但对纸页抗张指数的提高较小;添加CPAM虽然可以有效提高高得率浆成纸的抗张指数，但会显著降低纸页的松厚度;相比之下，添加功能化细小纤维，既可以保持高得率浆成纸松厚度，又可以有效提高纸页强度。当功能化细小纤维加入量为15％+1％(细小纤维+CPAM)时，实验室手抄片的抗张指数较原高得率浆增加了79.2％，而松厚度仅下降约2.5％。细小纤维经功能化处理，可以有效发挥CPAM与细小纤维的协同作用，改善高得率浆成纸物理性能。 最后，对比分析功能化处理的化学浆细小纤维与高得率浆细小纤维在改善高得率浆成纸物理性能的差异。结果表明，与高得率浆功能化细小纤维相比，经功能化的化学浆细小纤维对高得率浆成纸抗张强度改善更加明显，但成纸松厚度损失较高得率浆功能化细小纤维大。

目录

声明

摘要

1前言

1．1造纸工业的发展

1．2．1高得率浆的定义

1．2．2高得率浆在我国的发展

1．2．3高得率浆的特性

1．2．4高得率浆的应用

1．3纤维电荷

1．4．1高得率浆纤维特性

1．4．2吸附动力学原理

1．4．3 HYP纤维吸附阳离子型聚丙烯酰胺的过程

1．5造纸助剂的发展

1．6传统改善高得率浆性能的方法

1．6．1纸张结合性能的评价

1．6．2纸页的光学性能的评价

1．6．3机械法改善纤维间结合力

1．6．4化学法改善纤维间的结合性能

1．7细小纤维概述

1．7．1细小纤维的定义及分类

1．7．2不同纸浆中细小组分的异同

1．7．3细小纤维的形态及电荷分析

1．7．4垒-md'纤维的留着

1．7．5细小纤维对纸张性能的影响

1．7．6细小纤维对纸张其他性能的影响

1．8论文研究的内容、目的和意义

1．8．1研究内容

1．8．2研究目的及意义

2材料与方法

2．1实验材料

2．1．1实验原料

2．1．2实验仪器与设备

2．2实验方法

2．2．1实验流程图

2．2．2功能化细小纤维的制备及相关检测

2．2．3手抄片制备

2．2．4纸页物理性能的测定

3结果与讨论

3．1．1不同级分纤维形态特征分析

3．1．2不同级分高得率浆纤维的电荷特性

3．1．3不同级分高得率浆手抄片物理性能

3．2不同细小纤维对高得率浆纸页增强效果对比

3．3功能化细小纤维

3．3．1细小纤维功能化处理

3．3．2功能化细小纤维的形态特征

3．4．1功能化后细小纤维留着分析

3．4．2成纸物理性能分析

3．4．3协同作用分析

3．5化学浆细小纤维与高得率浆细小纤维复配助剂对比

4结论

4．1全文总结

4．2本论文的创新点

4．3本论文的不足之处

5展望

参考文献

7攻读硕士学位期间发表论文和申请专利情况

致谢