上海昌吉黏度計在硅酸鈉表面防水性能的探討中

導(dǎo)讀:利用表面施膠的方法改善紙張強(qiáng)度和防水性能是包裝紙生產(chǎn)中常用的方法，此方法可將施膠液幾乎無損失地留著于紙張上，提高了施膠液的利用率，非常有利于紙機(jī)白水封閉循環(huán)和環(huán)保

來源：未知發(fā)布日期：2020-07-13 17:43【大中小】

利用表面施膠的方法改善紙張強(qiáng)度和防水性能是包裝紙生產(chǎn)中常用的方法，此方法可將施膠液幾乎無損失地留著于紙張上，提高了施膠液的利用率，非常有利于紙機(jī)白水封閉循環(huán)和環(huán)保生產(chǎn)。利用表面施膠提高紙張防水性能的機(jī)理研究一般從以下兩方面考慮：①表面施膠劑和纖維的活性羥基交聯(lián)產(chǎn)生疏水基團(tuán)，這些疏水基團(tuán)向外排列形成疏水膜（層）；②由于纖維間隙被粘接層填充，紙張表面形成致密膜，降低了紙張的空氣透過率和水透過率，從而達(dá)到良好的防水性能。硅酸鈉來源豐富，成本低廉。有研究表明，采用硅酸鈉作為表面施膠劑，瓦楞原紙的環(huán)壓強(qiáng)度可提高80%，耐破度增幅最高可達(dá)51%。硅酸鈉具有較高的固含量和較低的黏度，應(yīng)用于實際生產(chǎn)中非常方便；且與淀粉復(fù)配后使用，具有良好的成膜性能。因此，本課題選用該體系進(jìn)行表面施膠，探討分析表面施膠紙張防水性能改善的機(jī)理；并利用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察分析該體系表面施膠后紙張的表面結(jié)構(gòu)特性。

1實驗儀器
電熱恒溫鼓風(fēng)干燥器，DHG-9070A型，上海精宏實驗設(shè)備有限公司；表面吸收重量測定儀，P95930Z000，奧地利PTI；掃描電子顯微鏡（SEM），南京林業(yè)大學(xué)電鏡中心；氮氣瓶，南京五十五研究所；精密壓力表（量程0~1.6MPa），上海自動化儀表有限公司；接觸角測量儀，上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司；SS-3型鐘罩式超濾器，上海興華電子儀器廠；NDJ-79型旋轉(zhuǎn)黏度計，上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司；游標(biāo)卡尺；強(qiáng)力恒速攪拌機(jī)。

2.黏度測定
配制固含量為56%的硅酸鈉溶液；配制10%的淀粉溶液，90℃下糊化0.5h。分別取33%、50%、67%（相對于硅酸鈉絕干質(zhì)量，下同）的淀粉與硅酸鈉進(jìn)行復(fù)配，各復(fù)配體系中有機(jī)硅油用量為3%，使用強(qiáng)力恒速攪拌機(jī)攪拌均勻。利用上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司旋轉(zhuǎn)黏度計測定硅酸鈉-淀粉復(fù)配體系在70℃時的黏度，并與淀粉黏度進(jìn)行比較。

3.黏度分析
利用硅酸鈉和硅酸鈉-淀粉復(fù)配體系進(jìn)行表面施膠時，固定有機(jī)硅油用量為3%。硅酸鈉、硅酸鈉-淀粉復(fù)配體系和淀粉的黏度測定結(jié)果。硅酸鈉黏度遠(yuǎn)低于硅酸鈉-淀粉復(fù)配體系和淀粉的黏度；硅酸鈉與淀粉復(fù)配會使體系黏度提高，且復(fù)配體系黏度隨淀粉用量的增加而提高，但硅酸鈉-淀粉復(fù)配體系黏度低于淀粉溶液黏度。33%淀粉與硅酸鈉復(fù)配，其固含量高，為41%，而黏度低，僅為190mPa·s，成膜性好；因此實驗選定用量33%的淀粉與硅酸鈉進(jìn)行復(fù)配。

4.結(jié)論
上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司了解到本課題分別利用硅酸鈉、硅酸鈉-淀粉復(fù)配體系進(jìn)行紙張表面施膠，控制施膠體系內(nèi)的硅油用量為3%，探討了施膠劑用量和施膠體系對紙張孔隙率、平均孔徑、表面平滑度、Cobb30值和表面接觸角的影響；探討了硅酸鈉表面施膠紙張的防水機(jī)理；利用掃描電鏡（SEM）觀察分析了表面施膠紙張的表面形貌。

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