育果袋纸施胶度耐久性的研究

                                               张美云　王　娟　王　东

                                 (陕西科技大学造纸工程学院,陕西咸阳, 712081)

　　  摘要:采用恒温烘箱热加速老化和氙灯人工老化的方法,对分别以阴离子分散松香胶、ASA及AKD作为施胶剂抄造的纸样及进口纸样的施胶度耐久性进行了研究。结果表明, 3种内施胶剂均能满足育果袋纸对施胶效果的要求,尤其是ASA和AKD施胶纸,其施胶度耐久性与进口纸接近。

     关键词:育果袋纸;施胶度;耐久性

     中图分类号:TS761·3　　　　文献标识码:A　　　　文章编号:0254-508X(2007)03-0063-02

     育果袋纸是在水果生长的全过程中对其实施生理保护的一种农业技术用纸。在使用过程中,要求其具有一定的抗老化能力,即耐久性。育果袋纸的耐久性包括抗水性的耐久性和强度的耐久性,其中抗水性的耐久性更为重要。纸张抗水性主要通过施胶来实现,抗水性下降表现了施胶度的劣化,因此,有必要对育果袋纸施胶度的耐久性进行深入的研究。

      本实验分别选用阴离子分散松香胶、ASA及AKD作为施胶剂采用合理生产工艺抄造育果袋纸,并将这3种自制纸样与公认的名牌育果袋纸———日本“小林”袋纸在同样的条件下测定其施胶度的耐久性。

1　实　验

1·1　实验原料与设备

　　   自制的以阴离子分散松香胶、ASA及AKD作为施胶剂的3种纸样,日本“小林”袋纸。恒温烘箱,西安油漆厂6XW-2型氙灯人工老化机。

1·2　实验方法

       将3种自制纸样及日本“小林”袋纸分别在(105±2)℃的恒温烘箱中热加速老化和氙灯人工老化之后测定纸样施胶度的变化,以此来反映纸样施胶度的耐久性。

2　结果与讨论

2·1　施胶度耐久性测定方法的确定

      本实验的主要目的是预测育果袋纸老化过程对其施胶性能所带来的影响,因此采用人工老化的方法,并对处理前后纸样施胶度的变化进行了检测,以此来反映纸样施胶度的耐久性。

      常用的人工老化方法主要有热老化、光老化、气体环境老化或几种方法相结合[1]。本实验采用恒温烘箱热加速老化和氙灯人工老化的方法,其原因有:①一般纸张老化的活化能约是106kJ/mo,l活化能数值非常大,因此,纸张老化的速度(即耐久性的强弱)与温度的关系极为密切。②在人工光源中,氙灯的光谱成分最接近太阳光,已成为普遍采用的人工老化实验光源。其测试系统能仿真整段日晒太阳光光谱、热能和湿度,能真正反映材料/对象在自然环境里受环境条件影响所产生的不同表现。

2·2　施胶剂的选择

      育果袋纸属于特种纸,对抗水性有很高的要求,即在不影响透气性和强度的情况下,既要有高度的表面抗水性,又要有良好的抗渗透性能。因此,要尽可能选用中性施胶剂以提高施胶效果的耐久性。本实验选择了使用方便、成本低的阴离子分散松香胶及反应型中性施胶剂AKD和ASA用于育果袋纸的浆内施胶。

      采用3种施胶剂抄造出来的育果袋纸的施胶效果见表1。

           表1　3种施胶剂施胶效果与日本“小林”袋纸的比较

               

2·3　热稳定性的测定[2]

       热稳定性是表示材料耐久性的主要指标之一,在105℃的恒温烘箱中加速老化72 h后施胶度的变化情况见表2。

               

     可见,待测纸张在热加速老化过程中,施胶度都有不同程度的提高,其原因主要是:①纸张在高温作用下,纸张内部羟基相互封闭,增加了纸张的抗水性。②育果袋纸中加入的助剂,如湿强剂PAE还有一个自然熟化期,高温加速了其熟化,完全发挥了其作用,对施胶度有促进作用。虽然“小林”袋纸的施胶度也有所提高但变化率不大,热稳定性相对较好。

2·4　氙灯老化[3]

      氙灯光源的能量光谱很接近太阳光,辐射的强度也较均匀。且氙灯中还含有少量的自然光中没有的300 nm以下的短波成分及发热量较大的红外部分,也可以控制环境的温度、湿度和氧化条件,这样就更接近于自然环境。将实验纸样在氙灯人工老化机处理10 h(相当于自然环境3个月),检测结果见表3。

      由表3可见,样品在氙灯老化下施胶度均有不同程度的降低,阴离子分散松香胶施胶纸样施胶度下降最多,下降了20·7%,主要是由于阴离子分散松香胶施胶不是完全中性施胶,且没有使用对耐久性有促进作用的碳酸钙作为填料。尽管如此,阴离子分散松香胶施胶度最终仍能保持在60 s以上,符合育果袋纸要求。由此可见,阴离子分散松香胶适合应用于育果袋纸的内施胶。ASA和AKD施胶纸进行氙灯人工老化后,施胶度的降低量接近于“小林”袋纸,其施胶效果及施胶度的稳定性是优良的。

               

3　结　论

3·1　采用恒温烘箱热加速老化和氙灯人工老化的方法能够检测育果袋纸施胶度的耐久性能。

3·2　分别选用阴离子分散松香胶、ASA及AKD作为施胶剂应用于育果袋纸内施胶, 3种纸样在105℃的恒温烘箱中加速老化72 h后,施胶度均有不同程度的提高,“小林”袋纸的热稳定性明显优于自制纸样。

3·3　在氙灯老化下, 3种自制纸样施胶度均有不同程度的下降,阴离子分散松香胶施胶纸的施胶度下降最多,但仍能保持在60 s以上,ASA和AKD施胶纸老化后施胶度减少量接近于“小林”袋纸。

参　考　文　献

[1]　陈夫山,陈玉放,等.纸的老化及其耐久性能[J].北方造纸, 1997(7): 53

[2]　弗里亚捷ⅡN.纸的性能[M].陈有庆,石淑兰,等,译.北京:轻工业出版社,1985

[3]　马庆林.涂料工艺[M].北京:化学工业出版社, 1996　　CPP

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