唐杰斌等

明胶的制备及作为造纸助剂的应用

2. 4 　施胶剂

明胶是施胶剂的一种。明胶适用于手工制

造的纸和几乎所有高质量的纸张 ,尤其是全用
破布或木浆或两者结合制成的纸。在这些纸张

的制造中 ,单用明胶或用明胶和淀粉的混合物
作为施胶剂皆可。手工制纸通常用含明矾 (3 %
～5 %) 的 7 %～ 10 %的明胶液来施胶。用破
布、

木材以及西班牙草为原料制造高质量纸时 ,

施胶液的配方为 : 明胶 4 %～8 %、明矾 3 %～

5 %和甲醛 0. 1 %～0 . 75 %。这样明胶在干燥
时能得以坚膜。一般纸张在浸涂法施胶干燥
后 ,其施胶量约为 5 %(以纸质量计)

[ 8 ]

。

生产涂布纸 ,一般选用低级胶 ,但涂制特殊

涂层纸必须使用较高级别的明胶。照相纸的涂

布必须使用符合照相规格的明胶。晒图纸的生
产除要求 25 %～100 %的破布浆外 ,用于施胶
的明胶还要求不含化学杂质

[ 8 ]

。

施胶对纸的耐久性有很大影响。Bar

row

[ 15 ]

曾经指出 ,纸的稳定性受纤维纯度、

明矾

用量、

碳酸盐用量及浆的 p H 值等因素的影响。

他提出明胶对纸的耐久性来说是一种很可行的
施胶剂。尤其经过明胶和羟脯氨酸的复合物施
胶过的纸在合适储存条件下 ,能够经过上千年
不腐烂。

2. 5 　增强剂

纸张中纤维之间的羟基以氢键结合 ,这种

氢键结合构成了纸张的物理强度。然而氢键结
合不仅键能比较低 ,而且很容易被水分子破坏。
如果能让纤维之间除了以氢键结合外 ,再引入
成键键能高的高分子化合物 ,使之以离子键、

共

价键等结合

[ 16 ]

就能显著提高纸张的强度。

明胶作为一种助剂加入浆中可用于纸的增

强。因为明胶是由α- 氨基酸通过肽键构成的
多肽链 , 明胶每个肽链又具有许多酸性或碱性
的侧基及明胶每个肽链的两端有α- 羧基和α

- 氨基 , 这些基团都有接受或给予质子的能

力

[ 17 - 19 ]

。而纤维上有大量的羟基和少量羧基

等基团 ,使明胶与纤维能够以离子键和共价键
结合 ,这些键的形成使得成纸纤维间的结合力

增大 ,键能升高 ,从而使纸张的物理强度得以提
高。明胶的加入不仅提高了纸的强度 ,对纸的
吸水性、

透气性、

紧度都有影响。

一般随着明胶用量的增加 ,纸张的主要强

度指标都有一个先升后降的变化过程 ,说明明
胶用量对它们的影响存在最佳值 ,此时 ,纸张的
强度最大。由此可见 ,适量加入明胶 ,能够增加
纤维间的结合力。这是因为纤维间的结合力取
决于纤维间的比强度和纤维的润胀性能或塑
性。纤维的润胀性能或塑性表明了纤维间的可
贴合性 ,它决定纤维间的相对结合面积。由于
适量的明胶在纤维间可起到润滑作用 ,使纤维
间的可贴合性增加而提高纤维间的结合力 ,因
而可使纸张的强度得以提高

[ 20 ]

。

由此可见 , 明胶带有大量的羧基和氨基及

少量的羟基 ,作为纸张增强剂是很有发展前景。
如果使明胶本身接枝更多的羧基或接枝更多的
氨基 ,使其等电点转移 ,这样可使其应用范围更
为广泛 ,其增强效果更为明显。

3 　展望

明胶属于一种蛋白质类物质 ,具有很好的

生物相容性和可降解性 ,将其作为造纸助剂应
用有着非常好的前景。但是由于其本身的一些
缺点 ,限制了其在这造纸中的应用。如果对明
胶进行一些适当的处理 ,克服其作为造纸助剂
应用的缺点 ,明胶在造纸中的应用将更为广泛。

参考文献

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