瓜爾膠雖是目前已知的水溶性最好的天然高分子化合物之一，但卻有溶解速度慢，水不溶物含量高，黏度不易控制等缺點(diǎn)，這使得它難以滿足工業(yè)應(yīng)用的要求，因此需要進(jìn)行改性,如酯化、醚化等，以擴(kuò)大它的應(yīng)用范圍。通常的方法是對(duì)其進(jìn)行官能團(tuán)的衍生化，衍生化的方法有很多，根據(jù)取代基與瓜爾膠成鍵的方式可分為：醚化，氧化，以及酯化瓜爾膠等；根據(jù)取代基種類的不同又可分為：非離子，陽離子，陰離子，兩性，羥烷基陰離子，以及羥烷基陽離子瓜爾膠等。
改性瓜爾膠可用作施膠劑，并具有助留助濾、增強(qiáng)的作用。但由于瓜爾膠黏度較大，不利于表面涂布，因此其在表面施膠、涂布等領(lǐng)域的應(yīng)用較少。本實(shí)驗(yàn)將羥丙基瓜爾膠進(jìn)行氧化降解，利用雙氧水作為氧化劑以一種低成本、易處理、無殘毒的方法來降低其黏度，使其用于涂布，實(shí)現(xiàn)對(duì)濾嘴棒紙的增強(qiáng)作用。
1、低黏度瓜爾膠的制備
將一定量的雙氧水溶液，噴灑在羥丙基瓜爾膠中，攪拌均勻，密封后放入烘箱中，在特定溫度下反應(yīng)一段時(shí)間，得到低黏度瓜爾膠粗產(chǎn)品。將其用一定濃度的乙醇溶液進(jìn)行多次浸泡、洗滌、過濾、干燥、粉碎、過篩后得純化的低黏度瓜爾膠產(chǎn)品。將其配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的水溶液，并測(cè)定其黏度。
2、涂布
將制備的低黏度瓜爾膠配成一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液，在全自動(dòng)涂布機(jī)器上用刮棒對(duì)濾嘴棒原紙進(jìn)行單面一次性涂布。涂布完成后在105℃烘箱中干燥。
3、反應(yīng)條件對(duì)羥丙基瓜爾膠黏度及其增強(qiáng)性能的影響
3.1雙氧水用量
由表1可知，雙氧水用量越大，瓜爾膠降解程度越大，其黏度越低。用于涂布后，對(duì)紙張機(jī)械強(qiáng)度的性質(zhì)增強(qiáng)效果越明顯。相比于未涂布的濾嘴棒紙，降解后的低黏度羥丙基瓜爾膠用于紙張表面涂布后，紙張物理性質(zhì)有明顯增強(qiáng)。
3.2 反應(yīng)溫度
由表２可知，雖然溫度越高，氧化降解程度越高，制得的瓜爾膠黏度越低，但是溫度超過一定范圍后，其對(duì)紙張?jiān)鰪?qiáng)效果卻下降。
3.3 反應(yīng)時(shí)間
從以上各實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，反應(yīng)時(shí)間越長，瓜爾膠降解的程度越大，黏度也越低，涂布后效果越好。跟未涂布的原紙相比，各項(xiàng)強(qiáng)度性質(zhì)都得到提升。
綜合考慮雙氧水用量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)瓜爾膠降解程度的影響，及其各樣品用于表面涂布后對(duì)紙張強(qiáng)度性能的增強(qiáng)效果比較，可以得到在過氧化用量為8.6%、反應(yīng)溫度65℃、反應(yīng)時(shí)間4h的條件下制備的低黏度羥丙基瓜爾膠涂布后增強(qiáng)效果最好。
4、涂布條件對(duì)瓜爾膠增強(qiáng)性能的影響
由圖1可知，同一涂布濃度下，隨著涂布溫度的升高，紙張的強(qiáng)度先升高后降低�？傮w來說，涂布溫度50——60℃的增強(qiáng)效果較好。
而在同一溫度下，隨著涂布濃度的增加，抗張指數(shù)也是先升高再下降，在涂布濃度為5%時(shí)，抗張指數(shù)最高。
5、低黏度瓜爾膠與改性淀粉對(duì)濾嘴棒紙?jiān)鰪?qiáng)性能的比較
從表4可以看出，相比于其他產(chǎn)品，本實(shí)驗(yàn)制得的低黏度羥丙基瓜爾膠的增強(qiáng)作用較好 。
6、結(jié)論
低黏度羥丙基瓜爾膠比改性淀粉具有更優(yōu)的增強(qiáng)效果，其涂布紙的裂斷長、耐破指數(shù)、撕裂指數(shù)和耐折度分別比實(shí)驗(yàn)室自制磷酸酯淀粉高出3.4%、24.8%、0.53%和97.87%，比市售氧化淀粉分別高出69.35%、15.31%、2.03%和72.22%。
責(zé)任編輯：葛
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