湿强剂的作用机理


 纸和纸板被水浸透以后,其机械强度几乎全部丧失,一般只能保持干纸强度的4%—10%,而有些特种纸如照相纸、晒图原纸、军用地图纸、钞票纸、纸餐具、农用纸等不仅要有一定的干强度,而且还要求被水浸透以后仍能保持一定的机械强度和特性,为此需加入湿强剂以提高纸张的湿强度。在生产中可以采用各种手段来赋予成品纸以湿强度。很早以前,人们就用硫酸处理原纸使之羊皮化,由于羊皮化使得纸张变得不透水,水不能破坏由于硫酸处理而在纤维之间形成的变性结合,故而纸张在湿态下很结实。另外,人们还曾用防水漆、塑料膜或金属箔来喷涂、覆盖于纸张表面;或将干酪素、动物胶等表面施胶的纸张与甲醛接触;甚至采取在高温高酸度的条件下,直接用甲醛处理等方法使纸张具有抗水性表面保护层。但是这些方法成本高,生产效率低,而且这些方法本身仅仅发挥了增强剂抗水的作用,并没有从实质上提高纸的湿强度。真正使纸张取得湿强度的重要手段,则是通过添

加助剂使纸张湿强度得以提高的方法。由于在抄纸过程中添加湿强剂来生产湿强纸种的工艺过程除了纸张干燥和干损纸的处理以外,与生产普通纸的相应过程没有区别,使得在生产费用大大降低的情况下,成纸的湿强度又得到令人满意的效果。因此,近 年来,人们在各种湿强剂的开发、生产和应用的研究过程中,取得了众多的成果,
湿强剂在纤维界面上能够形成交联网络,这种交联网络的组成十分复杂,既有加入的聚合物分子间的交联(热固性树脂),又有加入的聚合物分子与纤维的交联。后一种又称为共交联作用。共交联可分为:1共价键合,如湿强剂与纤维素、半纤维素、木素残留物羟基发生化学键合;2配位络合,如加入的高分子中极性基与纤维通过金属离子形成配位络合;3氢键及分子间相互作用的加强。在上述作用中,共价键交联网络的形成对增强湿强度最为关键。因为只有共价交联网络具有不溶的性质。轻度交联的纤维网络只能发生溶胀作用,即吸收一定量水分使分子链扩张,但纤维-纤维的分离(强度破坏)则不易发生。