PDF《羧甲基半纤维素的制备及其 与湿强剂 PAE 的联用》

2 倍时, AXU 的碱化反应已经充分进行, 碱的过量加入 会在体系中引入大量的游离碱和水分子, 导致后续醚 化反应时 SMCA 发生 1.

1 中所述的副反应, 因而不利 于醚化反应的进行, 导致产品羧基含量的降低. 另外, 从CMX 的应用效果分析, 当制备过程使用 较小碱用量时, 添加到纸浆中会导致纸浆纤维的 Zeta 电位下降, 这是由于碱用量较小时, CMX 相对分子质 量下降不明显, CMX 羧基含量较高, 浆内添加后, 较大 相对分子质量的 CMX 分子有效留着在纸浆纤维表面, 使Zeta电位降低, 羧基含量越高, Zeta电位下降也就越 明显, 同理纸浆纤维表面的羧基也就越多, 可有效地为 图3 乙醇体系中碱用量对CMX性能及应用效果的影响 图4 乙醇体系中碱用量对纸浆Zeta电位的影响 ・ ・11 China Pulp &

Paper Vol. 38, No. 3,

2019 研究论文 纸浆纤维提供更多与 PAE 湿强剂分子反应的位点, 形 成更多的抗水性化学键, 进而提高了纸张湿强度.当 碱用量为 AXU 的2倍时, 纸张湿强度达到最大值.但 当碱用量超过 AXU 的2倍时, CMX 的相对分子质量下 降严重, 不利于 CMX 的有效留着;

另外 CMX 羧基含量 的下降也使纸浆纤维 Zeta 电位升高, 最终导致了纸张 湿抗张强度比的降低.故AXU 与NaOH 的最佳摩尔 比为1 ∶ 2.此条件下, CMX羧基含量为1.

3111 mmol/g, Mn = 22023, 纸张湿抗张强度比可达37. 43%. 2. 1.

2 醚化剂SMCA用量的影响 CMX 制备工艺为: 无水乙醇反应体系, 室温碱化

1 h 后, 升温至 55℃醚化反应

5 h, AXU 与NaOH 的摩尔 比为

1 ∶3, 碱化反应所用 NaOH 溶液的质量分数为

15 %, 添加 SMCA 物质的量为 AXU 的1~3 倍.浆内助 剂CMX 水溶液用量为4. 8%, PAE 水溶液用量为2. 0%.图5为乙醇体系中 SMCA 用量对 CMX 性能及 应用效果的影响, 图6为乙醇体系中 SMCA 用量对纸 浆Zeta 电位的影响.由图

5 可知, 随着 SMCA 用量的 增加, CMX 的相对分子质量有小幅度增加, 这是由于 AXU 在醚化阶段, 也处于碱性环境中, 会伴随着碱性 降解, SMCA 的加入会中和部分碱化阶段残留的碱, 抑 制了碱化过程中的碱性降解, 有效地保护了原 AXU 的 相对分子质量.另一方面, 随着 SMCA 用量的增加, 使 醚化反应更加充分, CMX 的羧基含量也逐渐提高.但是, 当SMCA 用量为 AXU 的 3倍时, 会中和掉碱化过程 中全部的碱, 使后续的醚化反应体系呈弱酸性.由1.

1 中醚化反应原理可知, 醚化反应属于 SN2 亲核取 代反应, 需要在碱性条件下进行, 因此过量 SMCA 的加 入破坏了醚化反应的碱性体系, 导致产品羧基含量大 幅度降低, 进而降低了纸张的湿抗张强度. 由图

6 可知, 由于 SMCA 的过量添加, CMX 羧基含 量的下降, 导致纸浆的Zeta电位有所提升, 另一方面由 于较好保证了 CMX 的相对分子质量, 使其有效留着在 了纸浆表面, 致使 Zeta 电位升高不明显.从图

5 成纸 强度来看, CMX 羧基含量的下降使纸张损失了部分湿 抗张强度, 但保留了........