基于層層沉積技術的紙漿纖維表面工程研究.pdf

1、層層沉積技術是近年來發(fā)展起來的一種分子自組裝技術,其在造紙領域中的應用已引起科技工件者廣泛關注。論文主要研究了聚合電解質在紙漿纖維表面沉積行為的影響因素及其紙頁強度性能的影響,探索了該技術在造紙領域中的應用前景。
　　 論文首先采用膠體滴定技術和紙漿Zeta電位測定方法分別研究了紙漿纖維表面陽離子聚合電解質和陰離子聚合電解質交替沉積過程中的影響因素。主要包括紙漿打漿度、纖維組分、陽離子聚電解質加入量、陰離子聚電解質種類、紙漿pH

2、等。結果表明,紙漿打漿度只是影響纖維表面聚電解質的飽和吸附量；聚合電解質在細小纖維表面上的吸附量大于長纖維的；紙漿pH的下降會引起纖維表面上的陽離子聚電解質部分脫落。
　　 然后,研究了PA-PAA和PA-硅酸鋁交替沉積對紙頁性能的影響。實驗結果證明,交替沉積后紙頁的機械性能除撕裂指數(shù)外均有大幅度提高。PA-PAA在7層沉積后,裂斷長提高了70％,耐破指數(shù)提高了一倍,但撕裂指數(shù)下降,說明交替沉積后紙頁纖維間結合力升高；PA-硅酸

3、鋁交替沉積后紙頁的白度略有下降,不透明度有所提高,而紙頁強度沒有大幅下降,另外其吸收性隨沉積層數(shù)的增加呈波浪式降低,奇數(shù)層比偶數(shù)層高。
　　 為了探究交替沉積后聚電解質在纖維表面的分布情況,論文利用激光共聚焦掃描顯微鏡觀察交替沉積后纖維表面的形貌。聚合電解質可以吸附在纖維上并形成一定厚度的薄膜。
　　 最后研究了基于層層沉積技術的分別應用于漂白硫酸鹽漿和舊瓦楞紙漿的PAE/海藻酸鈉二元增強系統(tǒng)和PAE-CMC二元增強系統(tǒng)

4、。實驗結果證明,在相同用量的條件下,PAE/海藻酸鈉二元增強系統(tǒng)的增強效果明顯優(yōu)于單獨使用其中任何一種增強劑,其中抗張強度與原強度相比增加了77.9％,耐折次數(shù)提高了10倍以上,而耐破度也增加1倍。PAE-CMC二元增加系統(tǒng)以不同的方式加入PAE和CMC,實驗發(fā)現(xiàn),無論是PAE和CMC相繼加入,還是PAE和CMC同時加入,或是PAE與CMC預混合形成聚電解質復合物后加入,其對OCC漿均有增強作用。這兩種增強系統(tǒng)對紙頁緊度均沒有明顯影響。