戊二醛接枝季銨型陽(yáng)離子PVA與PAE協(xié)同作用對(duì)紙張的增強(qiáng)

范 丹 王?；?李小瑞 費(fèi)貴強(qiáng) 王 雪

(陜西科技大學(xué)教育部輕化工助劑化學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西西安,710021)

·濕強(qiáng)劑·

戊二醛接枝季銨型陽(yáng)離子PVA與PAE協(xié)同作用對(duì)紙張的增強(qiáng)

范 丹 王?；?李小瑞 費(fèi)貴強(qiáng) 王 雪

(陜西科技大學(xué)教育部輕化工助劑化學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西西安,710021)

以3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨對(duì)聚乙烯醇(PVA)進(jìn)行陽(yáng)離子化改性制得陽(yáng)離子聚乙烯醇(QPVA),并加入戊二醛進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng),制備戊二醛接枝季銨型陽(yáng)離子聚乙烯醇(GQPVA)。采用紅外光譜對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征；用元素分析儀測(cè)定QPVA氮含量,得出醚化度；并以GQPVA為增強(qiáng)劑,少量聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷(PAE)為交聯(lián)劑,添加到漿中用以提高紙張濕強(qiáng)性能,探討了GQPVA-PAE用量對(duì)紙張性能的影響。結(jié)果表明,當(dāng)GQPVA-PAE樹脂用量為1%(對(duì)絕干漿)時(shí),與單獨(dú)使用PAE相比，濕抗張指數(shù)提高了11.8%,抗張強(qiáng)度保留率提高了6.88%,抗張指數(shù)提高了6.94%,撕裂指數(shù)提高了8.27%,紙張耐折度提高了26.2%。

陽(yáng)離子聚乙烯醇；戊二醛；PAE；濕強(qiáng)性能

濕強(qiáng)劑的研究方向在于成本低、效果佳、環(huán)境友好的新型濕強(qiáng)劑,目前傳統(tǒng)濕強(qiáng)劑聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷樹脂(PAE)因其具有濕強(qiáng)效果好、無(wú)游離甲醛、適合中堿性抄紙等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛利用[1-3],但由于含有致癌的有機(jī)氯而降低了使用價(jià)值[4]。所以需合成新的濕強(qiáng)劑,與PAE配合使用,在不影響紙張濕強(qiáng)度的前提下,盡量降低PAE的用量,從而降低有機(jī)氯。由于聚乙烯醇(PVA)中含有大量羥基,因而具有易溶解、易交聯(lián)的特性[5],可明顯提高纖維間的氫鍵作用,亦可增強(qiáng)纖維間的化學(xué)結(jié)合力,但是PVA呈負(fù)電性,纖維對(duì)其的吸附、黏結(jié)效果差。為解決這一問題,需對(duì)其進(jìn)行陽(yáng)離子化,使其本身帶正電荷,對(duì)纖維具有親和力[6]。季銨型陽(yáng)離子聚乙烯醇因其無(wú)論在酸性、堿性、中性條件下都能呈陽(yáng)離子狀態(tài),且性能優(yōu)越廣泛應(yīng)用于紡織、造紙等領(lǐng)域[7]。朱翠玲等人[8]采用無(wú)皂乳液聚合法合成的陽(yáng)離子表面施膠劑,具有高強(qiáng)度值；曹輝波等人[9]以陽(yáng)離子醚化改性PVA,使其粒徑顯著減小,增加與纖維的接觸面積,同時(shí)增強(qiáng)了留著性,且容易吸附在纖維上,提高干強(qiáng)度；但是二者在提高紙張濕強(qiáng)性能方面效果不明顯。

本課題采用3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨對(duì)PVA進(jìn)行陽(yáng)離子化改性制得陽(yáng)離子聚乙烯醇(QPVA),并加入戊二醛交聯(lián),制備戊二醛接枝季銨型陽(yáng)離子聚乙烯醇(GQPVA)；以GQPVA為增強(qiáng)劑,少量PAE為交聯(lián)劑,用以提高紙張濕強(qiáng)性能，并在提高紙張濕強(qiáng)性能的同時(shí),降低PAE用量,降低有機(jī)氯。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 主要試劑與儀器

PVA,工業(yè)級(jí),重慶結(jié)合化工有限公司；3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨(QA-188),美嵐實(shí)業(yè)上海有限公司；氫氧化鈉(NaOH),天津市河?xùn)|區(qū)紅巖試劑廠；鹽酸(HCl),天津市天力化學(xué)試劑有限公司；戊二醛、二乙烯三胺(DETA)、濃H2SO4(質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%)、環(huán)氧氯丙烷(ECH),天津市柯歐密化學(xué)試劑有限公司；己二酸(AA),天津市福晨化學(xué)試劑廠。

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；DF-101S恒溫加熱磁力攪拌器,西安安泰儀器科技有限公司；VECTOR-22傅里葉紅外光譜測(cè)定儀,德國(guó)Bruker公司；紙張抄片機(jī),陜西科技大學(xué)機(jī)械廠；抗張強(qiáng)度測(cè)試儀、紙張耐折度測(cè)試儀、紙張撕裂度測(cè)試儀,四川長(zhǎng)江造紙儀器有限責(zé)任公司；Zetasizer ZS-90型動(dòng)態(tài)激光光散射儀,英國(guó)Malvern公司。

1.2 合成過程

1.2.1 GQPVA的合成

取36 g去離子水倒入三口燒瓶中,加入4 g PVA,將水浴的溫度逐漸升高到95℃左右,直至PVA完全溶解,將完全溶解后的PVA冷卻至反應(yīng)溫度；將不同用量的醚化劑3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨水溶液倒入三口燒瓶中,攪拌使其充分接觸；緩慢滴加10%的NaOH溶液,攪拌一定時(shí)間后,反應(yīng)結(jié)束,得QPVA透明溶液；取一部分溶液,在一定溫度下加入不同用量戊二醛進(jìn)行接枝交聯(lián)，得固含量為15%的黏稠狀GQPVA溶液。

1.2.2 PAE的合成

按DETA與AA的摩爾比為1.05∶1,在三口燒瓶中加入29.66 g DETA和用量1%的催化劑濃 H2SO4(質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%),攪拌下加熱至130℃左右,加入40 g AA,升溫至165℃保溫蒸餾,在熔融狀態(tài)脫水縮聚直至反應(yīng)結(jié)束,加入蒸餾水調(diào)節(jié)固含量,得固含量為50%的預(yù)聚體(PPC)溶液；取25 g PPC溶液于三口燒瓶中,調(diào)節(jié)固含量為20%,攪拌下滴加18 g環(huán)氧氯丙烷(ECH),在40℃時(shí)縮合反應(yīng)3 h,升溫為60℃達(dá)到所需黏度時(shí)加入酸終止反應(yīng),加酸調(diào)節(jié)pH值為5～6,加水調(diào)節(jié)固含量為30%,即得穩(wěn)定均一的亮紅色黏稠狀PAE溶液。

1.3 性能測(cè)試

紅外光譜：使用傅里葉紅外光譜儀(FT-IR),采用KBr壓片法對(duì)PVA、QPVA、GQPVA樹脂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定。

醚化度：取一部分QPVA產(chǎn)物用稀HCl調(diào)節(jié)pH值至中性。用無(wú)水乙醇析出,并洗滌,過濾,低溫干燥至質(zhì)量恒定。用元素分析儀測(cè)定樣品中氮含量,氮含量以對(duì)樣品質(zhì)量百分比表示,可進(jìn)行下一步醚化度(DE)的確定[9],計(jì)算方式如式(1)所示。

(1)

式中,W為樣品中的氮含量；44為沒取代的PVA單元分子質(zhì)量；195.5為取代基與PVA中取代單元分子質(zhì)量之和。

抄紙：分別以添加PAE的紙漿與添加GQPVA-PAE的紙漿(m(GQPVA)∶m(PAE)=1∶1)抄造手抄片并壓榨,將壓好的手抄片在105℃烘箱中干燥15 min后取出,冷卻至室溫待用。

抗張強(qiáng)度、耐折度、撕裂度分別按照相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法的測(cè)定方法檢測(cè)。

2 結(jié)果與討論

2.1 結(jié)構(gòu)表征

圖1 PVA、QPVA及GQPVA的紅外光譜圖

2.2 不同因素對(duì)QPVA醚化度的影響

本實(shí)驗(yàn)采用控制變量的方法討論了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、n(PVA)∶n(醚化劑)對(duì)合成QPVA醚化度的影響。

2.2.1 反應(yīng)溫度對(duì)QPVA醚化度的影響

控制投料的摩爾比n(PVA)∶n(醚化劑)=1∶0.5,反應(yīng)時(shí)間3 h,不同反應(yīng)溫度對(duì)合成QPVA醚化度的影響見表1。

表1 不同反應(yīng)溫度對(duì)合成QPVA醚化度的影響

由表1所列QPVA醚化度隨反應(yīng)溫度的變化趨勢(shì)可知,當(dāng)反應(yīng)溫度低于75℃,醚化度隨反應(yīng)溫度的升高而升高；當(dāng)反應(yīng)溫度高于75℃,醚化度有所降低。這是因?yàn)闇囟容^低時(shí),環(huán)氧醚鍵開環(huán)斷裂不容易,使體系的反應(yīng)速率相對(duì)較慢,從而醚化度較低；而當(dāng)溫度較高時(shí),在堿性條件下陽(yáng)離子醚化劑水解速率較快,易發(fā)生皂化反應(yīng)產(chǎn)生凝膠現(xiàn)象。因此綜合可得，最佳反應(yīng)溫度為75℃。

2.2.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)QPVA醚化度的影響

控制投料的摩爾比n(PVA)∶n(醚化劑)=1∶0.5,反應(yīng)溫度75℃,不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)QPVA醚化度的影響見表2。

表2 不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)合成QPVA醚化度的影響

由表2可知,隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),QPVA醚化度明顯提高；當(dāng)反應(yīng)時(shí)間超過3 h時(shí),醚化度提高不明顯,因此選擇最佳反應(yīng)時(shí)間為3 h。

2.2.3n(PVA)∶n(醚化劑)對(duì)QPVA醚化度的影響

控制反應(yīng)溫度75℃,反應(yīng)時(shí)間3 h,探討n(PVA)∶n(醚化劑)對(duì)QPVA醚化度的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3，n(PVA)∶n(醚化劑)對(duì)聚合物QPVA分子粒徑的影響見圖2。

表3 n(PVA)∶n(醚化劑)對(duì)合成QPVA醚化度的影響

由表3可知,隨著陽(yáng)離子醚化劑用量的增多,醚化程度增高。但是由圖2可知,隨著醚化劑用量的增多,合成的QPVA粒徑變小。由于加入陽(yáng)離子醚化劑可使顆粒表面被陽(yáng)離子基團(tuán)包圍,表面電荷密度很高,從而提高反應(yīng)體系的穩(wěn)定性和反應(yīng)速率,顆粒成核所需的時(shí)間縮短,因而生成粒徑更小的顆粒,其更易滲透到紙張纖維間,顆粒的表面積相對(duì)較大,其所含的羥基與纖維形成氫鍵結(jié)合,表面的正電荷與纖維的負(fù)電荷形成靜電結(jié)合。但是粒徑太小會(huì)影響濕強(qiáng)性能,所以綜合考慮,選擇投料比n(PVA)∶n(醚化劑)=1∶0.5的為最佳條件。

2.3 戊二醛用量對(duì)GQPVA增濕強(qiáng)性能的影響

考察不同用量戊二醛交聯(lián)對(duì)GQPVA增濕強(qiáng)性能的影響,結(jié)果見表4。

圖2 n(PVA)∶n(醚化劑)對(duì)聚合物分子粒徑的影響

戊二醛用量/%濕抗張指數(shù)/N·m·g-1抗張強(qiáng)度保留率/%07.4020.759.7722.51013.825.91514.326.82011.125.0

由表4可知,戊二醛的引入可改善GQPVA的增濕強(qiáng)性能，從而提高紙張的濕強(qiáng)度。使用15%的戊二醛交聯(lián)時(shí)，添加GQPVA的紙張濕抗張指數(shù)為14.3 N·m/g,抗張強(qiáng)度保留率為26.8%。但當(dāng)戊二醛用量高于15%時(shí),紙張各性能參數(shù)明顯降低。這是由于戊二醛與QPVA相互作用,與纖維素反應(yīng),促進(jìn)纖維間交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的形成[12]改善紙張強(qiáng)度；但是過多的戊二醛與QPVA反應(yīng),則降低其陽(yáng)離子性且增多了羥基,從而導(dǎo)致GQPVA的增濕強(qiáng)性能下降。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)戊二醛用量為15%進(jìn)行交聯(lián)時(shí),GQPVA的增濕強(qiáng)性能達(dá)到最佳。

2.4 GQPVA對(duì)紙張強(qiáng)度的影響

2.4.1 GQPVA用量對(duì)紙張干、濕抗張強(qiáng)度增強(qiáng)作用的影響

將GQPVA和PAE協(xié)同共用(GQPVA-PAE),添加到紙漿中并抄紙,并與單獨(dú)使用PAE進(jìn)行了比較,探討了PAE用量和GQPVA-PAE用量對(duì)紙張干、濕抗張強(qiáng)度的影響,結(jié)果見圖3和圖4。

PAE和GQPVA-PAE的用量對(duì)紙張濕抗張指數(shù)、抗張強(qiáng)度保留率的影響如圖3所示。由圖3可知,隨著濕強(qiáng)劑用量的增加,添加PAE和GQPVA-PAE的紙張濕強(qiáng)性能逐漸增強(qiáng),但增幅越來(lái)越小。與PAE相比,當(dāng)GQPVA-PAE用量小于1%時(shí),GQPVA-PAE有更高的增濕強(qiáng)性能,當(dāng)用量高于1%時(shí),添加PAE的紙張濕強(qiáng)性能較好。所以在濕強(qiáng)劑用量低的情況下,GQPVA與PAE共用使紙張有更高的濕強(qiáng)性能。當(dāng)GQPVA-PAE用量為1%時(shí),與使用PAE相比,紙張濕抗張指數(shù)從12.7 N·m/g增加到14.2 N·m/g,提高了11.8%；抗張強(qiáng)度保留率從24.7%增加到26.4%,提高了6.88%?？赡苁怯捎贕QPVA更易吸附在纖維上且進(jìn)入到纖維內(nèi)部[13],GQPVA與少量PAE漿內(nèi)交聯(lián),可與纖維形成多重交聯(lián),有效增強(qiáng)紙張纖維間的結(jié)合力,從而提高濕抗張強(qiáng)度性能,可以在一定條件下,有效降低PAE用量,降低有機(jī)氯,且不損失濕強(qiáng)性能。

圖3 濕強(qiáng)劑用量對(duì)紙張濕抗張強(qiáng)度性能的影響

圖4為濕強(qiáng)劑用量對(duì)紙張抗張指數(shù)的影響。由圖4可知,隨著濕強(qiáng)劑用量的增加,添加PAE和GQPVA-PAE的紙張抗張強(qiáng)度逐漸提高,但增幅越來(lái)越小。與添加1% PAE相比,當(dāng)GQPVA-PAE用量為1%時(shí),紙張抗張指數(shù)從50.4 N·m/g增加到53.9 N·m/g,提高了6.94%。紙張的抗張強(qiáng)度主要通過增加纖維間的羥基及氫鍵結(jié)合點(diǎn)的數(shù)量來(lái)提高,由于羥基的電離,PVA呈負(fù)電性,與紙張纖維產(chǎn)生排斥作用,而合成的GQPVA帶正電荷,從而更容易吸附到纖維上,提高增濕強(qiáng)劑與纖維間的作用力,進(jìn)而提高紙張的抗張強(qiáng)度。此外,陽(yáng)離子醚化劑可減小PVA顆粒的粒徑,使其乳液顆粒更易滲透到紙張纖維間,起到增強(qiáng)作用。

圖4 濕強(qiáng)劑用量對(duì)紙張抗張指數(shù)的影響

2.4.2 GQPVA用量對(duì)紙張撕裂指數(shù)的影響

將加入GQPVA-PAE的紙漿進(jìn)行抄紙,與加入PAE的紙張進(jìn)行對(duì)比,探討了PAE用量和GQPVA-PAE用量對(duì)紙張撕裂指數(shù)的影響,如圖5所示。

圖5 濕強(qiáng)劑用量對(duì)紙張撕裂指數(shù)的影響

由圖5可看出,與加入PAE相比,當(dāng)GQPVA-PAE用量小于2%時(shí),GQPVA-PAE有更高的增強(qiáng)性能,當(dāng)用量高于2%時(shí),PAE對(duì)紙張撕裂度的增強(qiáng)性能較好,但是增幅越來(lái)越小。綜合成本選擇GQPVA-PAE用量為1%時(shí)最合適,與加入1% PAE相比,撕裂指數(shù)由13.3 mN·m2/g增加到14.4 mN·m2/g,提高了8.27%。

2.4.3 GQPVA用量對(duì)紙張耐折性能的影響

將加入GQPVA-PAE的紙漿進(jìn)行抄紙,與加入PAE的紙張進(jìn)行對(duì)比,探討了PAE用量和GQPVA-PAE用量對(duì)紙張耐折度的影響,如圖6所示。

圖6 PAE和GQPVA-PAE的用量對(duì)紙張耐折度的影響

由圖6可知,隨著GQPVA-PAE用量的增加,紙張的耐折度增大。當(dāng)GQPVA-PAE樹脂用量為1%時(shí),與加入1% PAE相比,紙張耐折度從1149次增加到1450次,增幅為26.2%。由于纖維的長(zhǎng)度和強(qiáng)度以及纖維間的結(jié)合情況及助劑分子極性的強(qiáng)弱都會(huì)影響紙張的耐折度,GQPVA與纖維相互作用,促進(jìn)了纖維間的交聯(lián)網(wǎng)的形成,能夠改善紙張耐折度。

2.5 儲(chǔ)存穩(wěn)定性

本研究所制改性GQPVA,固含量為15%,挑選樣品進(jìn)行穩(wěn)定性測(cè)試,結(jié)果見表5。由表5可以看出，實(shí)驗(yàn)制備的GQPVA產(chǎn)品具有良好的穩(wěn)定性,貯存期可在150 d以上。

表5 儲(chǔ)存時(shí)間對(duì)GQPVA穩(wěn)定性的影響

3 結(jié) 論

(1)以3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨對(duì)聚乙烯醇(PVA)進(jìn)行陽(yáng)離子化改性,并加入戊二醛進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng),制備戊二醛接枝季銨型陽(yáng)離子聚乙烯醇(GQPVA)。合成GQPVA的最佳條件為投料摩爾比n(PVA)∶n(醚化劑)=1∶0.5,反應(yīng)時(shí)間3 h,反應(yīng)溫度75℃,戊二醛用量為15%。

(2)將合成的GQPVA與聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷(PAE)協(xié)同共用，與加入PAE相比,添加GQPVA-PAE樹脂的紙張濕強(qiáng)性能較優(yōu)，在用量1%時(shí),濕抗張指數(shù)從12.7 N·m/g增加到14.2 N·m/g,提高了11.8%；抗張強(qiáng)度保留率從24.7%增加到26.4%,提高了6.88%；抗張指數(shù)從50.4 N·m/g增加到53.9 N·m/g,提高了6.94%；撕裂指數(shù)由13.3 N·m/g增加到14.4 N·m/g,提高了8.27%；紙張耐折度從1149次增加到1450次,增幅為26.2%；濕強(qiáng)性能明顯提高,在一定范圍內(nèi),可以將GQPVA與PAE協(xié)同共用,增強(qiáng)濕強(qiáng)度,降低有機(jī)氯。

[1] Yan Weibo, Wang Zhijie, Wang Jian. Study on Preparation of Polyamide Polyamine Epichlorohydrin Resin. Paper Chemicals, 2014, 26(增刊): 5. 嚴(yán)維博, 王志杰, 王 建. 聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷樹脂的制備研究[J] . 造紙化學(xué)品, 2014, 26(z1): 5.

[2] YAN Wei-bo, WANG Jian, WANG Zhi-jie, et al. Study on the preparation of Carboxyl Modified PAE Resin and Its Properties[J]. China Pulp & Paper, 2014, 33(2): 16. 嚴(yán)維博, 王 建, 王志杰, 等. 改性PAE樹脂的制備及性能研究[J]. 中國(guó)造紙, 2014, 33(2): 16.

[3] FAN Dan, LI Xiao-rui, WANG Hai-hua, et al. Environmentally Friendly High Solid Content CPAE Wet-strength Agent[J]. China Pulp & Paper, 2016, 35(6): 12. 范 丹, 李小瑞, 王?；?等. 環(huán)保型高固含量濕強(qiáng)劑CPAE的合成及應(yīng)用[J]. 中國(guó)造紙, 2016, 35(6): 12.

[4] He Yixin, Xue Guoxin, Chen Jinlong, et al. Research Trends of Modified PAE Wet-strengthening Agent in Papermaking[J]. Paper Chemicals, 2011, 23(5): 2. 何裔鑫, 薛國(guó)新, 陳金龍, 等. 造紙濕強(qiáng)劑PAE的改性研究進(jìn)展[J]. 造紙化學(xué)品, 2011, 23(5): 2.

[5] Sui Mingwei, Shen Yiding, Li Xianwen, et al. Application of organic boron crosslinking agent modified by glucose in water based polyvinyl alcohol fracturing fluids therefrom[J]. Journal of Xi’an Shiyou University, 2011, 26(2): 89. 隋明煒, 沈一丁, 李憲文, 等. 葡萄糖改性有機(jī)硼交聯(lián)劑在水基聚乙烯醇?jí)毫岩褐械膽?yīng)用[J]. 西安石油大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2011, 26(2): 89.

[6] Bai Xiaojuan. Studies on Synthesis of Cationized Polyvinyl Alcohol[D]. DaLian: DaLian University of Technology, 2012. 白曉娟. 陽(yáng)離子改性聚乙烯醇的合成研究[D]. 大連：大連理工大學(xué), 2012.

[7] Liu Jing, Chen Yunzhi. The application of cationic PVA in the surface coating of color ink-jet printing paper[J]. China Pulp & Paper Industry, 2010, 31(24): 36. 劉 晶, 陳蘊(yùn)智. 陽(yáng)離子聚乙烯醇在彩噴紙表面涂布中的應(yīng)用[J]. 天津造紙, 2010, 31(24): 36.

[8] Zhu Cuiling, Li Xinping, Zhao Huaxiong. Preparation of cationic surface sizing agent and its application in high-strength corrugated paper[J]. China Pulp & Paper Industry, 2011, 32(10): 48. 朱翠玲, 李新平, 趙華雄. 陽(yáng)離子表面施膠劑的制備及其在高強(qiáng)瓦楞原紙上的應(yīng)用[J]. 中華紙業(yè), 2011, 32(10): 48.

[9] Cao Huibo, Xiao Shu, He Jing. Preparation and Application of Styrene-acrylic Emulsion Modified by Cationic-etherified PVA as a Dry Strength Additive[J]. Transactions of China Pulp & Paper, 2012, 27(3): 15. 曹輝波, 肖 舒, 何 靜. 陽(yáng)離子醚化改性聚乙烯醇干強(qiáng)劑的合成及應(yīng)用[J]. 中國(guó)造紙學(xué)報(bào), 2012, 27(3): 15.

[10] Guo Naini. Synthesis and Characterization of Cationic PVA[J]. Leather & Chemicals, 2013, 30(1): 13. 郭乃妮. 陽(yáng)離子聚乙烯醇的合成及表征[J]. 皮革與化工, 2013, 30(1): 13.

[11] Meng Pingrui, Li Liangbo, Qin Huaixia, et al. Preparation and property of polycation PVA[J]. Journal of Chemical Industry & Engineering, 2006, 57(7): 1718. 孟平蕊, 李良波, 秦懷俠, 等. 季銨鹽烷基醚化陽(yáng)離子聚乙烯醇制備及性能[J]. 化工學(xué)報(bào), 2006, 57(7): 1718.

[12] Wang Ying. Application of glutaraldehyde and polyvinyl alcohol to improve paper strength[J]. Zhejiang Pulp & Paper, 2002(2): 58. 王 穎. 戊二醛和聚乙烯醇的應(yīng)用以改善紙張強(qiáng)度[J]. 浙江造紙, 2002(2): 58.

(責(zé)任編輯：劉振華)

Combined Application of Cationic Polyvinyl Alcohol Modified by Glutaraldehyde and PAE in Paper Manufacture

FAN Dan WANG Hai-hua*LI Xiao-rui FEI Gui-qiang WANG Xue

(KeyLabofAuxiliaryChemistry&TechnologyforChemicalIndustry,MinistryofEducation,ShaanxiUniversityofScience&Technology,Xi’an,ShaanxiProvince, 710021)

(*E-mail: wseaflower@126.com)

A novel cationic polyvinyl alcohol (GQPVA) was prepared by modification of polyvinyl alcohol with 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethyl ammonium chloride and with glutaraldehyde as cross-linker. The corresponding structure was characterized by IR. The Nitrogen element content of cationic polyvinyl alcohol was investigated by element analyzer. GQPVA-PAE composite wet strength agent was used in papermaking process to increase the crosslinking among fibers. And the effect of GQPVA dosage on the strength of paper was studied. The result indicated that when the dosag of GQPVA-PAE was 1% (on od fiber mass) the wet and dry tensile index increased by 11.8% and 6.94%, respectively, tensile index retention rate increased by 6.88%. Tearing index and folding endurance increased by 8.27% and 26.2%, respectively.

cationic polyvinyl alcohol; glutaraldehyde; PAE; wet strength

范 丹女士,在讀碩士研究生；主要研究方向：造紙化學(xué)品。

2016-12- 03(修改稿)

TS727+.2;TS71+4

A

10.11980/j.issn.0254- 508X.2017.04.003

*通信作者：王?；ǎ淌?，博士；主要從事水基功能高分子材料的合成、表征及性能等研究。