・论文与综述・

常用造纸湿强剂的作用机理及研究现状

王治艳

(

山东轻工业学院制浆造纸工程重点学科

山东济南

250353)

[ 摘　要 ] 　湿强剂在造纸业中得到广泛的应用 ,其重要性被越来越多的人们所关注 ,对各种湿强剂主要包括

脲醛树脂、

三聚氰胺甲醛树脂、

聚酰胺环氧氯丙烷等的作用机理和研究现状进行了综述。并简要介绍了现存湿强

剂的不足 ,对我国湿强剂的发展做了展望。

[ 关键词 ] 　湿强剂 ; U F ; M F ; PA E

　　随着现代科学技术的发展 ,纸的用途范围越来越

广 ,其中有些纸要求在水的作用下 ,或者在水中应用和
加工。如海图纸、

特种地图纸、

钞票纸、

广告招贴纸、

药

棉纸、

台布纸、

工业滤纸、

照相原纸、

茶叶滤纸等。这就

必须给此类纸赋予一定的湿强性能 ,即在纸的抄造过
程中或后加工过程中加入湿强剂 ,使纸有一定的湿强
度。

1 　与湿强度有关的几个概念

1. 1 　湿强度

成品纸被水浸透饱和后 ,一般会丧失绝大部分强

度 ,余下的强度称为湿强度。对于纸张的湿强度 ,很难
定义一个绝对值 ,通常把纸的湿强度表示为湿

2干强度

比 ,用百分比表示 ,这里的强度通常指抗张强度。纸的
湿强度有初始湿强度和再湿湿强度之分。初始湿强度

是指从纸机上下来的成品纸用水重新润湿后的强度。

通常说的湿强度指再湿湿强度。一般非湿强纸被水饱

和后 ,只能保留其干强度的 2 %～10 %左右 ,加入湿增
强剂后纸张的湿强度可达到原纸干强度的 20 %～

40 % ,现在已能抄造出湿强度超过 50 %的纸品

[ 1 ]

。

1. 2 　湿强剂与湿强纸

一般把能使纸张用水充分润湿后仍能保持原纸干

强度 15 %以上强度的增强剂称为湿强剂

[ 3 ]

。如果纸

张的湿强度在其干强度的 15 %以上就称该纸为湿强
纸。湿强纸通常以湿强持续的时间来区分 ,非湿强纸
当被水饱和后几秒钟内将失去其强度。有些湿强纸仅

仅是缩短了强度丧失的时间 ,该种纸一般被称作“临
时”

湿强纸 ,而有些湿强剂则能产生“持久”湿强度。

收稿日期

:2008 - 10 - 28

作者简介

王治艳

(1983 - ) ,

女

山东轻工业学院制浆造纸专业硕

士研究生

;

研究方向

制浆造纸绿色化学与技术。

2 　湿强产生机理

纸张强度取决于纤维本身的强度和纤维间联结的

强度以及纸中纤维的排列和分布 ,即纸中纤维间的结
合力和纤维本身 ,其中最主要的是纤维间结合力。这
种结合力主要是氢键的结合力 ,纤维素纤维形成氢键
的能力在于纤维素羟基的存在 ,纤维之间氢键的结合
使纸页中的纤维在没有粘合剂的情况下相互结合给纸

页一定的强度。

D. Dunlop - J o ne 认为当纸湿的时候为了保留它

的部分初始干强度 ,一般有以下一种或几种方法 :加强
原有的纤维结合 ;保护已有的纤维间结合 ;形成对水不
敏感的新键 ; 产生一个对纤维进行物理包覆的网络。

增湿强剂增进纸页的湿强机理 ,一般认为有两种 :

一种叫作“保护”

机理 ,即保护已有的纤维间结合机理 ,

该机理认为湿强剂在纤维周围会产生一个交错链状网

络结构 ,可以阻止纤维的润胀和吸水 ,以保持现有的纤
维间氢键 ,这种机理被认为是同心交叉链机理。另一
种是“增强”机理 ,即产生新的、

抗水的纤维间键和机

理 ,该机理认为纤维与湿强剂之间存在交联结构 ,这种
结合在其它自然产生的结合被水破坏后依然存在。通

过纤维与湿强剂之间形成的新的抗水的结合键 ,如共
价键、

氢键以交联方式来连接纤维 ,这种机理亦被称为

“加固新键或相互交错连接”

机理。

当纸的抄造过程中加入湿强剂后 ,在湿强剂与纤

维间接触的混合浆料中 ,既有相互交错的纤维 ,又有加
入的湿强剂分子 ,经干燥使它们之间发生化学变化结
合成键。当纸页再度润湿时 ,由于物理的交织作用和
湿强剂干燥后的难溶性、

不润胀的硬化作用 ,从而使湿

强剂定着在纤维之间 ,以阻止水分子渗入纤维孔隙中 ,
避免纤维因吸水润胀而破坏纤维结合 ,从而产生了湿

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常用造纸湿强剂的作用机理及研究现状