试议不饱和造纸增强剂-理工

论文导读：脂的合成及表征35-423.1不饱和环氧树脂的合成35-383.1.1反应温度对PGSI合成的影响35-363.1.2反应摩尔比对PGSI合成的影响36-373.1.3反应时间对PGSI合成的影响37-383.2不饱和环氧树脂的结构表征38-403.2.1傅里叶-拉曼光谱38-393.2.2环氧值与不饱和度393.2.3热稳定性浅析39-403.3不饱和环氧树脂的性状浅析40-41
摘要：随着世界造纸工业的进展，造纸用增强助剂在纸页中的运用已经越来越广泛，并且造纸用增强助剂在造纸工业中的作用也变得越来越重要。环保要求的提升，寻求一种新型、环保、节能的造纸增强剂成为造纸行业亟待解决的不足。本论文立足于全新的纸页交联机理——不饱和双键通过自由基聚合在纤维间形成疏水网络结构，以限制纤维的吸水润胀，以而提升纸张强度性能，合成了带有不饱和碳碳双键的环氧树脂。本论文以漂白硫酸盐阔叶木浆、漂白硫酸盐针叶木浆及废纸浆为原料，系统地探讨了不饱和环氧树脂增强剂的合成及在纸页中的运用。首先，探讨了不饱和造纸增强剂的合成条件。探讨结果表明不饱和造纸增强剂的适宜合成条件为：在40℃的反应温度下，以单体摩尔比1:1:1加入各反应单体，反应5h。相比其他条件，此条件下反应合成的聚合物产率较高、运用效果较为理想。通过拉曼光谱、环氧值、不饱和度检测，所合成的聚合物内含有环氧基团、碳碳双键等活性基团。热重浅析表明聚合物具有良好的热稳定性。通过对聚合物进行储存条件等性状浅析发现，储存温度对聚合物的环氧值和运用效果均有较大的影响，室温条件下储存，环氧值含量、湿强度降低了一半以上，而在低温条件下储存，环氧值仅损失了9.10%、湿强指数降低了19.7%。其次，探讨了浆料打浆度、浆料种类、聚合物用量等对不饱和造纸增强剂运用效果的影响，并对纸页的微观结构进行了浅析。探讨结果表明不饱和造纸增强剂运用于纸页后，能显著提升纸页的强度性能，特别是纸页的湿强性能。对湿纸页断头处进行扫面电镜浅析发现，添加了增强剂的纸页，其断头主要以纤维被拉断为主，说明增强剂的加入，显著提升了纤维间结合力。接触角测定表明不饱和造纸增强剂运用于纸页后，能有效提升纸页的抗水性能，且随着用量的增加，纸页的抗水性能提升。再次，探讨了不同助留助滤剂对浆料Zeta电位及不饱和造纸增强剂运用的影响。探讨结果表明瓜尔胶在结构上与纤维素相类似，不仅能快速的吸附于纸浆纤维表面，而且能为纤维之间形成氢键提供羟基，是所合成的不饱和造纸增强剂较为理想的助留助滤剂。当助留剂用量为0.3%时，浆料的Zeta趋于等电点，此时，相比以阳离子聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺为助留剂的纸页，以瓜尔胶为助留剂的纸页的湿强度分别提升了41%、15%。最后，探讨了不同固化技术对不饱和造纸增强剂运用的影响，希望能以更加环保的紫外光固化技术来替代传统的高温固化技术。探讨结果表明相对于自然光固化，紫外光固化及高温固化技术可大幅度提升纸页的湿强性能，其中高温固化对纸页的湿强性能的保留更为显著。经高温固化的纸页其湿强度达到了11.5N·m/g，稍高于紫外固化所能达到的湿强度，但相比于自然光固化，经紫外固化的纸页湿强性能提升了200%。关键词：不饱和聚合物论文环氧树脂论文增强剂论文紫外固化论文
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ABSTRACT6-8
目录8-12
第一章 绪论12-23

1.1 造纸工业的进展情况12-13

1.2 常用造纸湿强剂的探讨情况13-17

1.2.1 脲醛树脂13-15

1.2.2 三聚氰胺甲醛树脂15-16

1.2.3 聚酰胺环氧氯丙烷16-17

1.3 湿强剂的定义和运用17-18

1.4 湿强剂的增强机理18

1.5 新型环保型湿强剂18-20

1.5.1 聚羧酸类湿强剂19

1.5.2 戊二醛类湿强剂19

1.5.3 壳聚糖19-20

1.6 反应性湿强剂20-21

1.7 本课题的探讨目的和作用21-22

1.8 本课题的主要探讨内容22-23

第二章 实验材料、仪器和策略23-35

2.1 实验原料和仪器23-24

2.1 实验原料23-24

2.2 主要实验仪器和设备24

2.2 合成产物的制备策略24-27

2.1 合成机理24-26

2.2 合成历程26-27

2.1 实验合成装置26

2.2 实验合成步骤26

2.3 合成产物纯化26-27

2.3 合成成本27

2.3 合成产物的浅析和检测27-30

2.3.1 pH 值的测定27

2.3.2 固含量的测定27-28

2.3.3 环氧值的测定28

2.3.4 不饱和度的测定28-29

2.3.5 贮存稳定性的测定29

2.3.6 傅里叶-拉曼光谱浅析29

2.3.7 扫描电镜浅析29

2.3.8 热重浅析29-30

2.4 合成产物在纸页中的运用30-31

2.4.1 打浆30

2.4.2 肖伯氏打浆度的测定30

2.4.3 浆料水分含量的测定30-31

2.4.4 pH 值的测定31

2.4.5 Zeta 电位和电导率的测定31

2.4.6 纸页的抄造31

2.4.7 纸页的熟化31

2.5 纸页物理性能的测定31-35

2.5.1 试样的采取和处理31

2.5.2 纸页定量的测定31-32

2.5.3 纸页干抗张强度和伸长率的测定32-33

2.5.4 纸页耐破强度的测定33

2.5.5 纸页湿强度的测定33-34

2.5.6 纸页白度的测定34

2.5.7 纸页扫描电镜浅析34

2.5.8 纸页表面接触角浅析34-35

第三章 不饱和环氧树脂的合成及表征35-42

3.1 不饱和环氧树脂的合成35-38

3.

1.1 反应温度对 PGSI 合成的影响35-36

3.

1.2 反应摩尔比对 PGSI 合成的影响36-37

3.

1.3 反应时间对 PGSI 合成的影响37-38

3.2 不饱和环氧树脂的结构表征38-40
3.

2.1 傅里叶-拉曼光谱38-39

3.

2.2 环氧值与不饱和度39

3.

2.3 热稳定性浅析39-40

3.3 不饱和环氧树脂的性状浅析40-41

3.1 储存条件对 PGSI 的影响40-41

3.2 PGSI 的性能指标41

3.4 本章总结41-42

第四章 不饱和环氧树脂在纸页中的运用探讨42-55

4.1 不饱和环氧树脂的湿强机理42-43

4.2 打浆度对 PGSI 运用的影响43-45

4.3论文导读：造纸助留剂555.3不同助留剂对浆料Zeta电位的影响55-565.4不同助留剂对纸张性能的影响56-595.4.1助留剂用量对纸页湿/干强度的影响57-585.4.2助留剂用量对纸页耐破度/耐折度的影响58-595.5本章小结59-60第六章不饱和环氧树脂固化条件的探讨60-656.1固化方式的确定606.2紫外固化条件的探讨60-626.

2.1紫外固化时间对

浆料种类对 PGSI 运用的影响45-48

4.4 添加量对 PGSI 运用的影响48-49

4.5 浆料酸碱性对 PGSI 运用的影响49-50

4.6 纸页微观结构浅析50-54

4.6.1 湿纸页断头处扫描电镜浅析50-51

4.6.2 纸页表面扫描电镜浅析51-53

4.6.3 纸页表面接触角浅析53-54

4.7 本章小结54-55

第五章 不饱和环氧树脂在不同助留剂中的运用探讨55-60

5.1 助留剂的作用机理55

5.2 常用的造纸助留剂55

5.3 不同助留剂对浆料 Zeta 电位的影响55-56

5.4 不同助留剂对纸张性能的影响56-59

5.

4.1 助留剂用量对纸页湿/干强度的影响57-58

5.

4.2 助留剂用量对纸页耐破度/耐折度的影响58-59

5.5 本章小结59-60
第六章 不饱和环氧树脂固化条件的探讨60-65

6.1 固化方式的确定60

6.2 紫外固化条件的探讨60-62

6.

2.1 紫外固化时间对纸页湿/干强度的影响60-61

6.

2.2 紫外固化时间对纸页耐破度的影响61-62

6.

2.3 紫外固化时间对纸页白度的影响62

6.3 高温固化条件的探讨62-64
6.

3.1 高温固化温度对纸页湿/干强度的影响63

6.

3.2 高温固化时间对纸页湿/干强度的影响63-64

6.4 不同固化方式对原纸的影响64

6.5 本章小结64-65

第七章 结论与展望65-67

7.1 结论65-66

7.2 展望66-67

参考文献67-72
致谢72-73
硕士期间论文发表情况73