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              黑液表面施膠對瓦楞紙性能的影響
              中國紙業網造紙廠設備:2019-7-17 0:10:14 造紙機械|衛生紙機|銅版紙|瓦楞紙|瓦楞紙
                利用化學法制漿產生的廢液中的固含物進行表面處理可以改善掛面紙板的挺度?;瘜W法制漿后,木素被NaOH和Na2S等化學物質解溶解在蒸煮液中。黑液中含有大量的溶解木素、碳水化合物其中含有半纖維素、降解的纖維素、以及抽出物和蒸煮試劑等。木素和碳水化合物可以作為天然添加劑來改善紙張性能。

              利用黑液中分離的木素優化造紙工藝是改善紙張性能的重要手段。聚電解質不會影響吸附木素但會增強木素在纖維表面的結合強度,這樣所制備的紙張強度便會增強。其他的如鈣離子、氯離子以及疏水性木素都會在一定程度上改善紙張尤其是瓦楞芯 紙和掛面紙板的強度,但也會帶來一些消極的影響。

              測量黑液中硫酸鋁(明礬)的添加對掛面紙板性能的影響。明礬加入到黑液中能凝結黑液中的固物如木素和碳水化合物以及增加固含物粒徑大小。本文主要研究利用黑液中明礬用量不同對掛面紙板進行表面施膠,探究黑液中不同明礬加入量以及施膠量對掛面紙板性能的影響。

              1 表面施膠

              掛面紙板(瓦楞紙外層)被切成20cm×20cm的小方塊,在23±1、相對濕度50±2%RH,在表面施膠之前將樣品放置于一個封閉的容器中。黑液流速3m/min,壓區壓力0.598MPa,溶劑施膠溫度30,對于不同的施膠量,黑液的固含量在5%~20%(w/w)之間,明礬溶液濃度10%(w/w)加入到黑液中調節黑液的pH。黑液固含量的不同其pH也會有所不同。明礬加入量和調節pH值對應情況如表1所示。


               

              樣品的表面施膠后需在100下干燥,樣品在干燥和風干后需計算黑液固含物中施膠量。

              2 紙張分析

              紙張分析前需將涂布樣品在室溫為23±1,濕度50±2%RH條件儲存。

              2.1 明礬對黑液粘度的影響

              黑液的原始pH為12.5,明礬加入到黑液中可調節pH并能凝結固含物。明礬用量增加到24.5%時黑液pH下降至7.6漸呈中性,然而調節黑液濃度會影響其固含物的施膠量。在表面施膠的過程中黑液的濃度和固態原料的凝結程度也會影響施膠劑的粘度。圖1所示黑液濃度和明礬用量會影響黑液的粘度。


               

              黑液粘度增加表明是黑液中的固體和明礬凝結在一起,但本實驗中黑液的固含物粒徑變化不測量。前人研究認為低分子量木素會凝結絮聚;硫酸鹽木素的粒徑大小在8.6~26.1μm之間。

              2.2 瓦楞紙強度的影響

              2.2.1抗張強度

              利用黑液進行表面施膠,掛面紙板在紙機縱向和橫向上抗張強度都有明顯的增加。當黑液中加入的明礬用量為2.5%時,抗張指數有明顯的改善。從圖2可以看出隨著黑液施膠量增加到3.6g/m2時,紙機縱向的抗張強度成線性增加;隨著施膠量的增加,紙機橫向的抗張強度成線性增加。


               

              2.2.2抗張能量吸收TEA

              抗張能量吸收是指通過拉伸和壓迫紙條測量拉斷紙樣的所需能量大小。當瓦楞紙僅使用黑液進行表面施膠時縱向和橫向的TEA最高。

               

              2.2.3環壓強度

              環壓強度是測量掛面紙板尤其是瓦楞紙最重要的性能指標之一。利用加入明礬的黑液對掛面紙板進行表面施膠其環壓強度要遠高于僅利用進行施膠的環壓強度。

               

               

              2.2.4撕裂指數

              當使用黑液進行表面施膠時隨著黑液施膠量的增加撕裂指數呈線性增加。


               

              研究結果表明黑液表面施膠能有效的改善掛面紙的強度性能包括抗張強度、TEA、環壓強度和撕裂強度。黑液中加入少量的明礬對表面施膠會產生一定程度的影響。利用黑液進行表面施膠時加入一定量的明礬能有效提高瓦楞紙的強度性能如張強度、TEA、環壓強度和撕裂強度,工業生產中可采用上述措施用以增強掛面紙板的強度。為改善紙張強度,施膠劑和固含物需要滲透到紙張的孔徑中以增加纖維間的結合?;瘜W法制漿能夠降解原料中的木素和碳水化合物并將大部分雜質溶解在黑液中。溶解在黑液中的木素和碳水化合物可以充當纖維間結合鍵的作用,這樣可以有效增加TEA和撕裂強度。

              3 瓦楞紙表面結構和性能的影響

              3.1透氣度

              隨著施膠量的增加紙張的透氣度也會增加,透氣度的增加更表明黑液中的固含物會滲透到紙張的孔隙中,會填滿纖維間的空隙或者堆積在纖維表面的孔中。施膠量從0增加到5g/m2,樣品透氣度無明顯的變化。當施膠量超過6g/m2時,透氣度開始增加。當黑液中明礬用量為2.45%時,施膠量一定其紙樣透氣度最高,這表明明礬能夠影響絮聚或者在黑液表面形成薄膜。


               

              3.2 Cobb值測定和接觸角

              Cobb值測定和接觸角的測定結果相似,僅使用黑液施膠當施膠量為2.6g/m2時,其Cobb值最低。

               

               

              4 結論

              4.1利用黑液進行表面施膠能改善瓦楞紙的干強度,實驗表明利用黑液施膠的紙樣其TEA、撕裂強度和耐折度有一定程度的增加。

              4.2明礬加入到黑液中會增加瓦楞紙的強度性能。黑液中明礬加入量為2.5%,抗張強度、TEA、環壓性能和撕裂性能增加最多,明礬用量增加時會使強度性能有下降。

              4.3施膠量為3-5g/m2透氣度略增加,施膠量超過5g/m2后透氣度明顯增加。

              4.4黑夜可滲透到紙張的孔隙里,黑液中的木素和碳水化合物會增加纖維間的結合,這樣會改善紙張的干強度。

              4.5黑液表面施膠的施膠量較低時會使得瓦楞紙變得疏水。當疏水性能最高時,隨著施膠量的增加親水性能也會增加。因此接觸角減少Cobb值增加。另外,隨著明礬用量的增加瓦楞紙的親水性能也會增加。

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