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3 生产过程中的影响因素
3.1 原料取代度和黏度的影响
    取代度在 0.6~0.8 之间的羧甲基纤维素酸所抄出的水溶性纸在相同配比下的分散溶
解性相差较小,从总体趋势上说,溶解分散时间随着取代度的增加而下降。
3.2 纤维配比的影响
根据溶解速度要求,可适当添加木浆纤维,以降低水溶性纸的成本。当水溶性纸的原料中
不含木浆纤维,纸页的水溶性最好,溶解时间大约为 9s。水溶性纸的溶解时间随着木浆配
比的增加而增加。
3.3 助留助滤剂的影响
助留剂是用来提高浆料申细小纤维和填料的留着率[11],减少细料固体的流失。由于本实
验选用的 CMC 是以棉浆为原料,经过溶媒法醚化而制得。为确保生产中产品的醚化完全,
多数采用捏和法,这样就导致在醚化过程中产生的细小组分较多。
    HCMC 比普通纸浆的纤维具有较高的保水值,为了提高纸页湿强度和滤水速度,减少
滤水阻力,需要加入助滤剂。同时考虑到节省 CMC 和提高纸页的不透明度,需要添加填
料和增加填料的留着率,也须向纸页中添加助留剂。胶体聚集是细小组分留着的主要机理
[12]。
3.4 填料的影响
    加填的目的是用填料代替部分羧甲基纤维素酸,可降低生产成本,同时,适当加填还
有助于水溶性纸的溶解分散。此外,通过加填还可提高纸页的不透明度。随着滑石粉用量
的增加,纸页的溶解速度有加快的趋势,但是当滑石粉的用量超过 20%后,水溶性纸的
溶解速度基本不再变化;随滑石粉用量的增加,纸页的裂断长下降,并且有掉毛掉粉的
现象,强度和表面性能都会有所下降。
3.5 纸页碱化时碱用量的影响
    碱化处理的目的是将羧甲基纤维素酸还原为羧甲基纤维素钠,从而使纸页能够溶于水
中。用碱量过大时,纸页表面成胶状,而且干燥后纸页发脆,溶解效果变差;用碱量过低
时,羧甲基纤维素酸转变羧甲基纤维素钠的量过少,导致溶解效果不佳。所以在对纸页进
行碱处理时,用碱量为理论用量的 1.5 倍。用碱量之所以为理论用量的 l.5 倍,首先是
因为纸页中羧甲基纤维素酸全都发生了反应,但反应不完全,一根纤维上一部分已转变
为羧甲基纤维素钠,而另一部分随着干燥过程的进行,纸页中反应介质的减少, HCMC
未及时转变为羧甲基纤维素钠的形式;其次考虑实验过程中的不确定性因素干扰。因此在
纸页中需要保持过量的碱,残余的碱能保证 HCMC 的转化完全。
3.6 碱液浓度的影响
    在保证反应时间和碱量的前提下,随着碱液浓度的增加,纸页的溶解时间缩短。这是
由于碱液浓度低,中和反应时纸页的吸水量大,纸页容易凝胶,在纤维的表面形成凝胶
膜,会覆盖部分未反应的 HCMC,阻碍 Na+进一步向内部置换渗透,导致溶解性差。碱液
的浓度太大会造成纸页中残余碱过多,导致纸页在加热过程中容易返黄。
3.7 碱浸润时间的影响
    碱处理纸页的时间过长和过短对纸页的溶解性来讲都是不利的。因为在实验室小试阶
段,碱处理的方法为碱液浸润纸页,然后进行减压干燥。如果反应时间过短,碳酸钠没有
与 HCMC 充分反应,纸页就已经干燥,生成的 Na—CMC 过少,所以溶解性差;反应时
间过长,已经生成的 Na—CMC 就会溶解于多余的碱液中,在 HCMC 纤维的表面形成凝
胶,会覆盖部分 HCMC,阻碍 Na+进一步向内部置换渗透,从而影响纸页的溶解性。
4 耐候性的研究
耐侯性县指耐季节性变化的性质。由于对纸页的碱处理使用了过量的碱,因此在纸页中残