蚕丝纤维的造纸化处理及其性能研究

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本文将蚕丝作为造纸原材料,在保持蚕丝原有纤维形态的情况下,对蚕丝进行制浆造纸处理,分析并讨论蚕丝纤维经过造纸化处理后纯蚕丝纸抄造及配抄的性能。重点研究了蚕丝的脱胶,碱液预浸渍、打浆方式、抄造性能、染色、及其与针叶木和阔叶木的配抄性能。本文研究了碱液预浸渍对蚕丝纤维成纸性能的影响;不同打浆度下的纯蚕丝纤维原纸的各项物理性能及机械强度性能的变化规律;不同打浆条件对蚕丝纤维形态及成纸性能的影响;不同处理条件下的蚕丝纤维以不同添加量与针叶木和阔叶木配抄,对纸张机械强度性能和其它物理性质的变化规律,分析造成此现象的原因;使用活性染料对蚕丝进行染色处理并对比处理前后纸张性能的变化。结果表明:脱胶后蚕丝经过打浆具有同植物纤维相同的打浆性能,蚕丝最佳的脱胶工艺条件为:温度100℃、时间60(30+30)min、化学药品为0.5%Na2CO3。不同打浆度的纯蚕丝纸的抗张强度随着打浆度的上升呈现先增加后减小的趋势,其抗张强度最大值出现在56°SR,纯蚕丝纸的松厚度较好,透气性很大,但是随着打浆度的逐渐提高,松厚度及透气度随之呈现下降趋势。经过碱液预浸渍的蚕丝纤维成纸松厚度有所提高,抗张强度及挺度有所下降,透气度也有所提升。PFI磨及盘磨对蚕丝纤维的打浆性能各不相同,PFI磨对蚕丝纤维的分丝帚化效果更为明显,盘磨在较低的打浆度下能使纸张保持较高的松厚度。将不同打浆工艺条件下的蚕丝纤维分别与针叶木和阔叶木进行配抄,当蚕丝纤维的添加量在10%左右时,纸张的抗张强度提升较高,而随着添加量的提高,纸张的松厚度均呈现逐渐上升的趋势;不同打浆工艺条件的蚕丝纤维原纸透气度差异较大,与针叶木配抄时,透气度随着添加量的增加,均呈现先上升后下降的趋势,然而与阔叶木配抄时,PFI磨蚕丝纤维对纸张透气度起到阻碍作用,盘磨纤维对其起到强化作用。将脱胶蚕丝经过活性染料进行染色处理后,发现染色纤维成纸对纸张松厚度和透气度均无影响,纸张的抗张强度有少许的下降。蚕丝通过制浆造纸工艺添加到纸张中,对纸张的一些性能有所提升,蚕丝在低打浆状态下具有良好的透气性能,这点优于植物纤维。同时蚕丝纤维比植物纤维更容易染色,染色后的丝纤维在不影响纸张的机械抗张性能和物理性能的条件下,作为特种防伪纤维可加入到纸张中。
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