海帶液涂布包裝紙的制備及其增強(qiáng)機(jī)理研究.pdf

1、隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),紙包裝作為綠色環(huán)保的包裝材料,越來(lái)越受到人們的重視。我國(guó)近年來(lái)大量采用廢紙回收再生漿、草漿,重復(fù)抄紙?jiān)斐杉垙垙?qiáng)度下降。盡管目前多種類(lèi)型的增強(qiáng)劑應(yīng)用于紙張強(qiáng)度的改善,但由于增強(qiáng)劑自身性能的局限性和成本方面的原因,在工業(yè)中普遍應(yīng)用效果較好的并不是很多。在這種情況下,研究新型增強(qiáng)劑成為紙包裝領(lǐng)域現(xiàn)實(shí)而且迫切的問(wèn)題。
　　本研究旨在利用海帶液對(duì)紙張進(jìn)行涂布,測(cè)定涂布紙機(jī)械性能的變化,并且通過(guò)掃描電鏡觀(guān)察涂布紙的微觀(guān)

2、結(jié)構(gòu),從微觀(guān)層面探討涂布液對(duì)紙纖維的影響。進(jìn)一步將海帶液與PVA組合,研究了組合涂布對(duì)于紙張性能的影響,并且對(duì)海帶液穩(wěn)定性作了初步探討。該研究對(duì)新型增強(qiáng)劑的研究,拓展海帶的應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義。
　　1、文章以干海帶為原料,經(jīng)過(guò)打漿處理后涂布于包裝紙上,制備出海帶涂布包裝紙。結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)海帶液的涂布紙張的機(jī)械性能得到改善。式樣1涂布紙張的厚度在0.181～0.183mm之間,定量平均為114.6g/m2,定量增加3.2％;式樣2

3、涂布紙張厚度在0.178～0.182mm之間,定量平均為113.2g/m2,定量增加3.0%。隨著涂布量的增加,涂布紙的抗張性能增強(qiáng)。樣本1抗張強(qiáng)度增加2%～19%,樣本2抗張強(qiáng)度增加5%～18%。在涂布量相同的情況下時(shí),隨著涂布次數(shù)的增加,海帶涂布紙的抗張強(qiáng)度增大。涂布量為5.0g/m2,樣本1中,涂布1次時(shí),抗張強(qiáng)度增加2%,涂布5次時(shí),抗張強(qiáng)度增大至12%;樣本2,涂布1次,抗張強(qiáng)度增大5.6%,而將涂布液分5次涂布,抗張強(qiáng)度增加

4、至8%。采用海帶液的粘度在34.8～35.1Pa·S范圍內(nèi)涂布制備的海帶涂布紙樣本1抗張性能提高13%以上,樣本2則能提高15%以上;在38℃條件下,干燥3h,加工出的海帶涂布紙外觀(guān)平整,抗張性能好。
　　2、文章利用海帶高強(qiáng)度的特性,對(duì)于利用海帶提高紙張強(qiáng)度的方法進(jìn)行了研究。以樣本1瓦楞芯紙作為研究對(duì)象,制備海帶液與PVA組合涂布劑對(duì)紙張進(jìn)行表面涂布,確定了最佳涂布參數(shù):海帶液的濃度為1%,PVA濃度為10%,海帶液與PVA溶液

5、體積比例為3:1,涂布量為5.0g/m2,沿紙張纖維方向?qū)ν呃阈炯堖M(jìn)行雙面涂布,瓦楞芯紙抗張強(qiáng)度增加5.0%,伸長(zhǎng)率增加5.4%;表面摩擦系數(shù)明顯減小,靜摩擦系數(shù)減小20%。經(jīng)過(guò)熱老化處理,涂布瓦楞芯紙的抗張強(qiáng)度降低1.6%,低于涂布前的4.6%。
　　3、文章通過(guò)掃描電鏡對(duì)涂布紙張表面和橫截面形態(tài)的觀(guān)察,分析比較了不同放大倍數(shù)下涂布前后紙纖維之間的空隙變化以及多層纖維間結(jié)合緊密程度的變化。結(jié)果表明涂層粒子相互粘結(jié)性能良好,涂層與

6、紙基要膠粘結(jié)實(shí),涂布層海帶液、PVA以及海帶液/PVA復(fù)合涂布液均能形成結(jié)構(gòu)緊致的膜狀結(jié)構(gòu)。海帶液涂布、海帶液/PVA組合涂布均能改善紙張的物理性狀。經(jīng)過(guò)涂布后紙纖維間的空隙明顯減小,多層紙纖維間的結(jié)合變得緊密。利用TGA對(duì)涂布液的熱穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,在熱重變化的第二個(gè)階段,該階段是纖維素、半纖維素分解的過(guò)程。經(jīng)過(guò)海帶液涂布后紙張的失重速率減小,此區(qū)間內(nèi)海帶涂布紙失重為60%,原紙失重則達(dá)到70%,降低10%左右。說(shuō)明紙張經(jīng)過(guò)涂布后熱穩(wěn)

7、定性增強(qiáng)。
　　4、文章對(duì)海帶液的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,通過(guò)添加PVA溶液、卡拉膠、羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、黃原膠,海帶液的穩(wěn)定性均得到增強(qiáng)。在常溫下,PVA穩(wěn)定性最好,其次為黃原膠,羧甲基纖維素鈉和卡拉膠的穩(wěn)定效果較差。與對(duì)照組沉淀率7.65%相比,添加 PVA后沉淀率減小為2.17%,靜置出現(xiàn)分層時(shí)間從10h增加至32h。上述5種穩(wěn)定劑對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定效果順序?yàn)?PVA溶液>海藻酸鈉>羧甲基纖維素鈉>黃原膠>卡拉膠。
　　在涂布

8、紙加工過(guò)程中,由于海帶液中營(yíng)養(yǎng)成分豐富,容易引起微生物繁殖。微生物的存在和生長(zhǎng)會(huì)影響涂料的粘結(jié)和流動(dòng)性能,使涂料品質(zhì)劣化,顏色變深,最后導(dǎo)致涂布紙表面強(qiáng)度降低和表面產(chǎn)生污斑等。為了解決這一問(wèn)題添加適量的涂料防腐劑是十分必要的。食鹽和醋酸的添加能延長(zhǎng)海帶液的保鮮時(shí)間,兩者的一起使用能使海帶液的保存時(shí)間延長(zhǎng)7d以上。為了去除海帶液的腥味、保護(hù)海帶液的色澤,采用了酸堿處理和熱燙的方式,試驗(yàn)表明經(jīng)過(guò)處理,海帶液的顏色穩(wěn)定性增強(qiáng),海帶液的腥味也得