background image

60g /m

2

1. 2. 3 力学性能测试

抗张强度测定 :取长 250mm ,宽 15mm 的纸条 8

张 ,在温度 23℃,相对湿度 (RH = 50% )的环境中恒
定 24h, 然后在 A lwetron TH (Lorentzen wetter Swe

2

den)纸张抗张力试验机上测出每根纸条的绝对抗

张强度 Gp,然后取其平均值 。按下式求算抗张指数

(X)

X = Gp /定量

耐折度测定 : 取长 150mm , 宽 15mm 的纸条 8

张 ,在温度 23℃,相对湿度 (RH = 50% )的环境中恒
定 24h后 ,用 M IT耐折度仪 (四川长江造纸仪器厂

YQ

% Z - 31)上测量其耐断次数 。

1. 2. 4  IR , SEM 的测试

干燥后的纸页 , KB r压片后于傅立叶红外扫描

仪 (N ICOLET170SX, USA ) 上测试 ,读取其 IR 光谱
图 ;

将试样 纸 页 撕 裂 后 在 扫 描 电 镜 ( SEM - X -

650, H ITACH I)上观察断裂面上纤维的形貌 。

2 结果与讨论

2. 1 羟丙基壳聚糖对成纸强度的影响

1

  不同助剂及

pH

值的变化对浆料成纸强度的影响

pH

助剂

/ %

(w /w)

定量

/ g

m

-2

测量结果

抗张指数

/N

m

g

- 1

裂断长

/ km

撕裂指数

/mN

m

2

g

- 1

耐折次数

A1 7. 0

0

60. 5

46. 98

4. 821

4. 86

19

A2 7. 0

0. 4

61. 6

49. 67

5. 038

5. 11

24

A3 7. 0

0. 6

61. 1

54. 03

5. 463

5. 20

28

A4 7. 0

0. 8

60. 8

58. 47

5. 734

5. 33

26

A5 7. 0

1. 0

61. 3

53. 57

5. 543

5. 23

24

A6 7. 0

1. 2

60. 6

51. 28

5. 356

5. 18

23

B1 7. 0

0

60. 5

46. 98

4. 821

4. 86

19

B2 7. 0

0. 4

61. 0

47. 35

4. 915

4. 92

20

B3 7. 0

0. 6

61. 4

48. 66

5. 023

5. 03

22

B4 7. 0

0. 8

60. 7

50. 73

5. 134

5. 17

25

B5 7. 0

1. 0

61. 3

52. 94

5. 265

5. 25

23

B6 7. 0

1. 2

61. 6

51. 06

5. 210

5. 21

21

C1 8. 5

0

61. 0

46. 21

4. 809

4. 81

16

C2 8. 5

0. 4

60. 7

48. 55

4. 926

5. 04

17

C3 8. 5

0. 6

61. 4

50. 64

5. 194

5. 18

19

C4 8. 5

0. 8

61. 2

54. 38

5. 465

5. 23

24

C5 8. 5

1. 0

60. 4

55. 06

5. 508

5. 34

22

C6 8. 5

1. 2

60. 9

53. 49

5. 331

5. 20

21

  注

: A

羟丙基壳聚糖

, pH = 7; B

羟丙基淀粉

, pH = 7; C

羟丙基

壳聚糖

, pH = 8. 5

从表 1可以看出 ,随着助剂加入量的变化 , A 组

纸张的抗张指数从 46. 98N ・m /g上升到 58. 47 N ・

m / g,撕裂指数从 4. 86 mN ・m

2

/ g上升至 5. 33mN ・

m

2

/ g,耐折度则由 19次上升到 28次 ,其它两组的相

应指标也都不断增加到某一最佳值 ,即达到最佳添
加量后 ,再下降 。同为中性条件下 , B 组羟丙基淀粉
抗张指数从 46. 98 N ・m / g上升到 52. 94 N ・m / g,
撕裂指数从 4. 86 mN ・m

2

/ g上升至 5. 25mN ・m

2

/

g,耐折度则由 19 次上升到 25 次 。比较发现 ,羟丙

基壳聚糖作用下的抗张指数和耐折度最大值比羟丙

基淀粉相应提高了 10. 4%和 12%。这可能是由壳
聚糖和淀粉的结构不同引起的 :淀粉为 α - 1, 4或 α

- 1, 6糖苷键连结的葡聚糖 ,分子呈螺旋状 ,而壳聚

糖与纤维素分子相似 ,为 β - 1, 4 糖苷键连结的葡
聚糖 ,倾向为直链分子 ,显然直链分子间更易彼此接
近 ,因此作用效率更高

[ 13 ]

结果也显示 : 介质的 pH 对增强效果有一定的

影响 ,当 pH = 7,助剂用量为 0. 8%时 ,抗张指数最
大值为 58. 47 N ・m / g, 而 当 pH = 8. 5 时 ,抗张指
数最大值为 55. 06 N ・m / g,有所下降 ,且助剂用量
为 1. 0%。这是因为羟丙基壳聚糖所带的正电荷随
着体系的酸度的上升而增加 ,在 pH = 7 时 ,羟丙基
壳聚糖中氨基与纤维氧化形成的羧基间的离子键作

用要强于碱性条件下的作用 ,而较强的离子键对纸
张强度会有促进作用 ,所以 pH = 7时会有更好的力
学性能 。

  图 1为纸张拉断处的断面扫描电镜 。从图中可

以看出 ,空白纸张被撕裂时 ,较多的纤维从纸张中直
接拉出 ,说明纤维间的结合不够牢固 ,纤维间的分子
作用力比较弱 ,导致纤维间的结合部位容易发生断
裂 ;加入助剂后 ,被拉出的整根纤维较少见到 ,纤维

( a)

空白纸页

2

《造纸科学与技术 》 2005年 第 24卷 第 1期

© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd.   All rights reserved.