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1、隨著印刷技術(shù)的不斷進(jìn)步,印刷行業(yè)對(duì)紙張的性能的要求在不斷提高,如何提高紙張的表面強(qiáng)度,施膠度,平滑度,挺度,減少紙張的掉毛,掉粉現(xiàn)象,提高產(chǎn)品的質(zhì)量檔次,以適應(yīng)當(dāng)今印刷行業(yè)高速印刷的需求,是我國(guó)造紙行業(yè)多年來十分關(guān)注并急需解決的問題。
本文以聚乙烯醇(PVA)為高分子分散劑,N-羥甲基丙烯酰胺(HMAM)為自交聯(lián)單體,以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸十八酯(ODA)為主要單體,采用無皂種子
2、乳液聚合法制備了一種具有優(yōu)異施膠效果的陰離子自交聯(lián)苯丙乳液。通過對(duì)產(chǎn)物外觀、粘度、穩(wěn)定性及其對(duì)紙張的施膠度、表面強(qiáng)度、耐折度和環(huán)壓強(qiáng)度的測(cè)定,探討了制備自交聯(lián)苯丙乳液的較佳合成工藝。通過紅外光譜(IR)、動(dòng)態(tài)激光粒徑分析(DLLS)、差示掃描量熱(DSC)等對(duì)乳液粒徑及其分布和共聚物熱轉(zhuǎn)變性能及微相結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。并研究了乳液的穩(wěn)態(tài)流變性。研究結(jié)果表明:
(1)較佳的合成工藝:無皂種子乳液聚合法;軟硬單體比例n(BA)/n
3、(St)=1.0,w(PVA)=6%,w(ODA)=10%,w(HMAM)=6%,w(MAA)=8%,聚合反應(yīng)溫度為80-85℃,在反應(yīng)初期加入1/10的單體及1/3的引發(fā)劑,反應(yīng)30min,然后在1-2h內(nèi)緩慢滴加完剩余單體及引發(fā)劑,繼續(xù)反應(yīng)2h。冷卻出料,即得產(chǎn)品。
(2)流變性測(cè)試表明,自交聯(lián)苯丙乳液為非牛頓流體,有一定的假塑性和觸變性,表觀粘度隨切變速率的變化規(guī)律呈現(xiàn)一定的切力變稀特征。
(3)紅外(
4、FT-IR)證實(shí)了樹脂中各單體單元的存在。透射電鏡(TEM)分析顯示乳液粒子呈規(guī)則的球形,顆粒表面光滑,粒子分布較為均一,經(jīng)動(dòng)態(tài)激光光散射(DLLS)分析可知乳膠粒平均粒徑為114.4nm。DSC測(cè)定結(jié)果顯示聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為40℃。原子力顯微鏡(AFM)分析表明樹脂成膜表面相對(duì)平整、光滑、均勻,且有交聯(lián)跡象,有利于增加耐水性和力學(xué)強(qiáng)度。
(4)單獨(dú)使用自交聯(lián)苯丙乳液進(jìn)行表面施膠時(shí)具有優(yōu)異的施膠效果。當(dāng)以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1
5、%的聚合物乳液進(jìn)行表面施膠時(shí),紙張施膠度可達(dá)43.0s,表面強(qiáng)度達(dá)3.2 m/s,耐折度88次,環(huán)壓強(qiáng)度達(dá)7.46 KN.m/g。聚合物乳液與淀粉和PVA有良好的適配性,當(dāng)聚合物和淀粉質(zhì)量配比達(dá)到4:1時(shí),施膠度、表面強(qiáng)度以及耐折度與單獨(dú)使用聚合物乳液時(shí)變化不大,環(huán)壓強(qiáng)度達(dá)7.68 KN,m/g;當(dāng)聚合物與PVA質(zhì)量比達(dá)到2:1時(shí),施膠度變化不大,表面強(qiáng)度達(dá)3.65 m/s,耐折度92次,環(huán)壓強(qiáng)度達(dá)8.40 KN.m/g。這說明復(fù)合施膠
6、可取得優(yōu)異的施膠效果。
(5)采用電子掃描電鏡(SEM)從微觀角度來觀察紙頁(yè)纖維形態(tài)及其表面的變化情況。觀察到經(jīng)表面施膠處理后,紙樣表面的纖維均編織緊密,細(xì)小纖維互相粘結(jié)成片后和較粗纖維貫串起來,纖維編織的更加緊密,空隙率降低,纖維間隙有片狀膠料的粘結(jié)填充。紙張的抗水性和強(qiáng)度性能都有所提高。
(6).通過對(duì)施膠后的紙張接觸角的分析可以看出:當(dāng)以0.5%的苯丙乳液進(jìn)行施膠時(shí),紙張接觸角達(dá)88°,以1%的苯丙乳液
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