本文關(guān)鍵詞：半纖維素在紙漿上的吸附及其對紙張性能和印刷適性的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：木質(zhì)纖維是造紙的主要原料,其主要成分有纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。對于化學(xué)漿,雖然制漿過程中原料中大部分半纖維素被脫除,但是半纖維素仍是紙漿纖維的重要組分,并對纖維性能和紙張性能有著重要的影響。紙漿中半纖維素含量變化,會影響紙漿的打漿性能和打漿效率,也會影響紙張結(jié)構(gòu)和紙張強(qiáng)度,進(jìn)而影響紙張的印刷品質(zhì)量和印刷適性。本論文對紙漿中半纖維素含量變化對紙張性能和印刷性能的影響進(jìn)行了研究;將半纖維素及其陽離子改性物吸附于紙漿,并研究吸附機(jī)理和吸附位置;同時將半纖維素及其陽離子改性物用作表面施膠劑探討其對紙張性能和噴墨打印印刷品質(zhì)量的影響。這些研究旨在為半纖維素存在對紙張性能和印刷適性的影響規(guī)律提供理論依據(jù)。紙漿中半纖維素?fù)p失會影響紙張性能和印刷適性。經(jīng)過不同濃度的堿溶液處理,得到不同半纖維素含量的漂白針葉木漿和闊葉木漿;隨著紙漿中半纖維素含量減少,紙張的松厚度、PPS粗糙度和透氣度都增加,白度和不透明度略有增加,但是紙漿的抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和耐破強(qiáng)度都降低。對于針葉木漿來說,當(dāng)半纖維素含量由20%降低至6%時,撕裂度強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度和耐破度分別降低65%,81%和87%,松厚度和PPS粗糙度分別增加了23%和35%;對于闊葉木漿來說,當(dāng)半纖維素含量從19%降低到5%時,其撕裂度、抗張強(qiáng)度和耐破度分別降低58%,60%和67%,松厚度和PPS粗糙度分別增加了37%和15%。透氣度增加最為明顯,當(dāng)針葉木漿和闊葉木漿的半纖維素含量分別由原來20%降低至6%和19%降低至5%時,透氣度分別增加了12倍和6倍。隨著紙漿中半纖維素含量的降低,印刷品的透印值降低,對紙張的油墨轉(zhuǎn)移率和密度值沒有明顯影響。但是當(dāng)半纖維素含量降低至5%時紙張的油墨轉(zhuǎn)移率和密度值都會降低。除了紙漿中半纖維素?fù)p失外,半纖維素在紙漿中的吸附也會對紙張性能和印刷適性產(chǎn)生影響。首先用桉木原料中分離得到水溶性半纖維素,研究水溶性半纖維素在漂白化學(xué)漿和化機(jī)漿上的吸附。結(jié)果發(fā)現(xiàn)提高溫度和增加比表面積會增加半纖維素在纖維上的吸附量;半纖維素在漂白針葉木和闊葉木硫酸鹽漿上的吸附量差別較小,而在漂白化機(jī)漿上的吸附量則明顯低于前兩者。其次,不同添加量的半纖維素在紙漿纖維上吸附后,紙頁的表面粗糙度和透氣度則隨著半纖維素添加量的增加而降低,抗張強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度增加;當(dāng)半纖維素添加量為4%時,漂白針葉木和闊葉木硫酸鹽漿的抗張強(qiáng)度達(dá)到最大值;漂白闊葉木硫酸鹽漿的撕裂強(qiáng)度隨著半纖維素添加量的增加而略微的增大;添加半纖維素會降低漂白闊葉木漿紙張透印值,而對漂白針葉木和闊葉木漿紙張密度沒有明顯影響。最后,半纖維素作為表面施膠涂布于噴墨打印紙表面,能提高紙張的抗張強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度,但是對耐破強(qiáng)度沒有明顯的影響,紙張表面粗糙度和前進(jìn)接觸角降低。經(jīng)過半纖維素表面施膠后,噴墨打印印刷品的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大降低。為了增加半纖維素在纖維表面上吸附,將半纖維素進(jìn)行陽離子改性,并將陽離子半纖維素吸附于漂白針葉木和闊葉木硫酸鹽漿,發(fā)現(xiàn)陽離子半纖維素在纖維上的吸附量明顯提高,并且陽離子半纖維素漂白針葉木硫酸鹽漿上的吸附量高于漂白闊葉木硫酸鹽漿。當(dāng)陽離子半纖維素添加到漂白針葉木和闊葉木硫酸鹽漿中,發(fā)現(xiàn)漂白闊葉木硫酸鹽漿的松厚度、表面粗糙度和透氣度都隨著陽離子半纖維素添加量的增加而降低,抗張強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度增加;印刷適性方面,添加陽離子半纖維素對漂白針葉木和闊葉木漿紙張印刷密度沒有明顯影響,而使漂白闊葉木硫酸鹽漿紙張印刷品透印值降低。陽離子半纖維素作為固色劑涂布于噴墨打印紙表面,發(fā)現(xiàn)噴墨打印紙的抗張強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度增加,前進(jìn)接觸角降低。同時,噴墨打印印刷品的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大降低,特別是品紅色油墨和黑色油墨,對黑色油墨在暗調(diào)區(qū)域的亮度和色度也有明顯的影響。在桉木半纖維素上接枝異硫氰酸酯熒光劑(RBITC)獲得帶有熒光物質(zhì)的半纖維素(RBITC-半纖維素)。將RBITC-半纖維素吸附到漂白針葉木和闊葉木硫酸鹽漿和漂白化機(jī)漿中,發(fā)現(xiàn)半纖維素均勻的吸附于纖維表面,并且有部分半纖維進(jìn)入到纖維內(nèi)壁,纖維橫切面上熒光強(qiáng)度均勻,未發(fā)現(xiàn)纖維細(xì)胞壁內(nèi)外吸附差異。
【關(guān)鍵詞】：半纖維素 吸附 紙張性能 印刷適性 噴墨打印
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TS71
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-14
• 第一章 緒論14-34
• 1.1 前言14
• 1.2 半纖維素的種類及其特性14-21
• 1.2.1 半纖維素定義14-15
• 1.2.2 半纖維素的種類及化學(xué)結(jié)構(gòu)15-19
• 1.2.3 半纖維素的性能19-21
• 1.3 半纖維素與植物細(xì)胞壁中其他組分之間的相互作用21-23
• 1.3.1 半纖維素與纖維素間的相互作用21
• 1.3.2 半纖維素與木素間的相互作用21-23
• 1.4 半纖維素的分離與純化23
• 1.5 半纖維素的醚化反應(yīng)23-24
• 1.6 半纖維素的吸附24-27
• 1.6.1 木聚糖的影響24-25
• 1.6.2 纖維素纖維的影響25
• 1.6.3 溫度的影響25-26
• 1.6.4 木聚糖濃度的影響26
• 1.6.5 p H和離子強(qiáng)度的影響26
• 1.6.6 木聚糖吸附和沉積機(jī)理26-27
• 1.6.7 木聚糖吸附的位置27
• 1.7 半纖維素對紙張/紙漿性能和印刷性能的影響27-31
• 1.7.1 對打漿性能的影響28
• 1.7.2 對紙漿/紙張性能的影響28-31
• 1.7.3 對印刷適性的影響31
• 1.8 選題的目的、意義和主要研究內(nèi)容31-34
• 1.8.1 選題的目的和意義31-32
• 1.8.2 論文的主要研究內(nèi)容32-34
• 第二章 紙漿中半纖維素?fù)p失對紙張性能和印刷適性的影響34-52
• 2.1 引言34-35
• 2.2 實驗35-36
• 2.2.1 原料和試劑35
• 2.2.2 堿處理35
• 2.2.3 打漿處理35
• 2.2.4 紙漿化學(xué)成分和纖維形態(tài)分析35-36
• 2.2.5 紙漿纖維微觀形貌SEM觀察36
• 2.2.6 纖維結(jié)晶度分析36
• 2.2.7 手抄片的制備和紙張性能分析36
• 2.2.8 紙張印刷適性分析36
• 2.3 結(jié)果與討論36-50
• 2.3.1 化學(xué)品處理對半纖維素含量變化的影響36-38
• 2.3.2 半纖維素?fù)p失對纖維的影響38-40
• 2.3.3 纖維形貌的SEM表征40-42
• 2.3.4 半纖維素?fù)p失對強(qiáng)度性能的影響42-43
• 2.3.5 半纖維素?fù)p失對光學(xué)性能的影響43-44
• 2.3.6 半纖維素?fù)p失對紙張結(jié)構(gòu)性能的影響44-46
• 2.3.7 半纖維素?fù)p失對印刷適性的影響46-50
• 2.4 小結(jié)50-52
• 第三章 紙漿中半纖維素增加對紙張性能和印刷適性的影響52-84
• 3.1 引言52-53
• 3.2 實驗53-57
• 3.2.1 原料53
• 3.2.2 半纖維素的分離53
• 3.2.3 半纖維素表征53-54
• 3.2.4 半纖維素在紙漿上的吸附及吸附量測定54-55
• 3.2.5 紙漿分析55-56
• 3.2.6 手抄片的制備和紙張性能和印刷適性分析56
• 3.2.7 噴墨打印紙表面施膠56
• 3.2.8 噴墨打印紙紙張性能和噴墨打印56-57
• 3.3 結(jié)果與討論57-82
• 3.3.1 半纖維素的分離和表征57-61
• 3.3.2 半纖維素在漂白硫酸鹽漿和漂白化機(jī)漿上的吸附61-71
• 3.3.3 半纖維素增加對紙張性能和印刷適性的影響71-77
• 3.3.4 半纖維素作為表面施膠劑對噴墨打印的影響77-82
• 3.4 本章小結(jié)82-84
• 第四章 陽離子化半纖維素在紙漿中的吸附及其對紙張性能和印刷適性的影響84-111
• 4.1 引言84
• 4.2 實驗部分84-87
• 4.2.1 原料84
• 4.2.2 半纖維素的陽離子化改性84
• 4.2.3 陽離子半纖維素的表征84-85
• 4.2.4 陽離子半纖維素吸附及吸附量測定85-86
• 4.2.5 手抄片的制備和紙張性能和印刷適性測定86
• 4.2.6 陽離子半纖維素的表面施膠和噴墨打印86-87
• 4.3 結(jié)果與討論87-109
• 4.3.1 半纖維素陽離子化改性及表征87-91
• 4.3.2 陽離子半纖維素在紙漿中的吸附91-99
• 4.3.3 添加陽離子半纖維素對紙張性能和印刷適性的影響99-104
• 4.3.4 陽離子半纖維素作為固色劑對噴墨打印的影響104-109
• 4.4 本章小結(jié)109-111
• 第五章 熒光標(biāo)記半纖維素在纖維上吸附位置表征111-137
• 5.1 前言111
• 5.2 實驗111-113
• 5.2.1 原料111
• 5.2.2 半纖維素的熒光標(biāo)記111-112
• 5.2.3 熒光標(biāo)記半纖維素在紙漿中的吸附112
• 5.2.4 半纖維素在纖維上的吸附量112
• 5.2.4 纖維形態(tài)分析112
• 5.2.5 纖維微觀形貌分析112
• 5.2.6 激光共聚焦顯微鏡（CLSM）表征112-113
• 5.3 結(jié)果與討論113-135
• 5.3.1 RBITC-半纖維素的制備及表征113-119
• 5.3.2 三種紙漿中纖維形貌分析119-123
• 5.3.3 RBITC-半纖維素在不同紙漿上的吸附123-131
• 5.3.4 半纖維素在纖維表面的吸附位置131-135
• 5.4 小結(jié)135-137
• 第六章 結(jié)論與展望137-140
• 結(jié)論137-139
• 創(chuàng)新之處139
• 對未來工作的建議139-140
• 參考文獻(xiàn)140-151
• 攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果151-152
• 致謝152-153
• 附件153

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