46090字硕士毕业论文高效低成本湿强剂的形成及应用探讨
论文类型：硕士毕业论文
论文字数：46090字
论点：抗张强度,强度,纸张
论文概述：
本文是成本管理论文，主要通过实验得出的最佳合成条件为酸与胺的摩尔质量比是 1.05：1.0；酰胺化反应温度为 180℃；反应时间 120min；产物粘度 1320mPa•S；外观呈深黄色。
论文正文：
第一章简介
1.1湿强剂和湿强标签纸的应用现状
大幅提高纸张的湿强效果，广泛应用于特种纸生产。湿强度标签纸具有湿强度高、碱性好、耐水性好、去标签性能好的特点。清洗回收酒瓶时，标签会在碱液中完全脱落，不会在水力作用下破裂或破碎。同时，洗瓶水可以循环使用，节约用水，这有利于节能减排[4】。湿强度标签纸广泛用于啤酒、饮料、食品等商标标签。目前，80%以上的啤酒标签使用湿强度标签纸。
1.2湿强，湿强剂与湿强纸之间的关系
普通纸用水饱和后，大部分原始抗拉强度将会丧失。在潮湿状态下测试的纸张的抗拉强度称为湿强度。纸的湿强度可分为初始湿强度和再湿湿强度。初始湿强度是指未在造纸机上干燥的湿纸的拉伸强度。再润湿强度指的是被水润湿后干燥纸张的拉伸强度。传统上，湿强度指的是再湿强度。在造纸中加入湿强剂可以提高纸张的湿拉伸强度，湿拉伸强度可以达到干拉伸强度的15-40%。湿强剂是一种用于提高湿纸拉伸强度的功能助剂。
如果纸张的湿拉伸强度达到其干拉伸强度的15%以上，则纸张为湿强度纸张[6]。湿强度纸分为瞬时湿强度纸和永久湿强度纸。瞬时湿强度纸，如卫生纸，在纸被水饱和后几秒钟内就失去强度。一些纸张的湿强度不会消失，并将永久保持。例如，钞票纸是一种永久性湿强度纸。此外，根据湿强度的大小可以分为高、中、低湿强度纸。
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2.1实验
该反应由己二酸和二乙烯三胺缩合而成。向装有回流冷凝管、温度计和搅拌器的三口烧瓶(250毫升)中加入35.0克二乙烯三胺和适量水，启动搅拌装置，在搅拌下加入少量催化剂和45.0克己二酸。系统开始放热，放热结束后，加热升温至135±5℃，开始回流；半小时后蒸馏，蒸馏速度为1d/(2 ~ 3s)，继续加热，升温至180℃，在此温度(180±1.5℃)下保持2h，停止加热。等待温度降至140℃以下，滴入70.0克热水，搅拌均匀。当温度降至常温时，释放的产物是固体含量为50% (w)的聚六亚甲基二胺水溶液。产品外观颜色为亮黄色粘稠液体。将上述聚合物水溶液和水按一定比例放入250毫升三口烧瓶中，搅拌，室温下滴加环氧氯丙烷10分钟。反应30分钟后，温度上升到一定温度。保温搅拌，使用NDJ旋转粘度计1#转子，检测粘度为35mPa。在60转/分钟时，立即用10%盐酸终止反应，并将酸碱度调节至3-4。产品为浅棕黄色，固体含量为25%。加入一定量的水以降低其浓度，使产品易于储存，固体含量为12.5%。
2.2结果与讨论
影响聚酰胺中间体PPC合成的因素很多，如摩尔比、催化剂用量、反应温度、聚合时间等。对其分子量有不同程度的影响[32]。合成聚碳酸酯的关键是控制聚合度。聚合度受两个关键因素的影响:反应温度和反应时间。高反应温度和长反应时间都会增加聚合度，进而影响产物的水溶性。通过观察水溶性和测量粘度来控制测试操作。为了使反应顺利进行，合理控制分子量分布，己二酸和二乙烯三胺在水中的成盐反应必须首先进行。为了缩短反应时间，在第一步己二酸和二乙烯三胺的缩聚反应中加入一定量的反应催化剂磺酸化合物。在相同的反应条件下，达到相同的产品粘度可以缩短反应时间40%，并在一定程度上提高最终产品的稳定性。通常，没有催化剂时获得的产品颜色比有催化剂时获得的产品颜色更暗。确定催化剂与二乙烯三胺的摩尔比:催化剂:二乙烯三胺= (0.023 ~ 0.027): 1。
第三章高性能低成本湿强剂PAE的应用...........................................19
3.1实验材料和仪器.........................................19
3.2造纸....................................................................19
第四章高性能低成本湿强剂PAE在防水原纸中的应用...................29
4.1生产用原材料和设备..........................................................29
4.2生产技术指标控制....................................................................................29
第五章邻苯二甲酸酯提高防水原纸湿强度的机理研究.................................................37
5.1湿部化学理论....................................................................................37
5.1.1湿部化学品的分类.................................................................................37
5.1.2湿部化学对纸张性能和造纸机可操作性的影响.........................................37
第5章邻苯二甲酸酯提高防水原纸湿强度的机理探讨
5.1湿部化学理论
造纸化学品使用量小，但它们对提高纸制品质量和生产操作非常重要。各种造纸化学品的有效使用已经成为现代造纸工业的一个组成部分。为了降低生产成本，提高功效，充分发挥不同造纸化学品的特性，需要对造纸化学品的机理有更深的理解和认识，[49]。湿部化学对纸张性能的影响主要包括以下几个方面:结构性能、机械性能、表面性能、防护和电阻性能:施胶度和耐水性。耐久性湿部化学影响造纸机的运行性能:有利因素改善纤维过滤性，提高细纤维和填料的保留率，改善系统的清洁度，提高造纸机的运行效率；从负面来看，系统电荷失衡，保留率降低，纤维絮状物聚集，纸张表面有孔洞，纸浆结块，造纸机损坏，运行不良。
5.2湿强剂PAE在防水基纸
纸中的作用由纤维间的网络结构组成。纸的强度来自纤维本身的强度和纤维与纤维之间的结合强度。纤维间的结合强度(氢键结合力)是在纸的成型、干燥和固化过程中形成的。氢键结合力是一种相对较弱的结合力。它们的功能依赖于分子之间的紧密接触，当它们远离时就不起作用。遇水时氢键的结合力会迅速减弱，这将不可避免地削弱纸张的强度，并将纸张的剩余湿强度降低到干纸原始强度的5%以下。
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第六章概述
改性聚酰胺多胺环氧氯丙烷湿强剂(PAE)树脂的合成。实验得到的最佳合成条件是酸胺摩尔质量比为1.05∶1.0；酰胺化反应温度为180℃。反应时间为120分钟；。产品粘度1320兆帕·秒；；外观为暗黄色。改性反应温度为90℃，反应时间为30分钟。合成新邻苯二甲酸酯时，交联反应温度为60℃，反应时间为40分钟。由于常温下的自交联反应，产品邻苯二甲酸酯具有一定的保质期。在生产过程中，必须注意不要超过保质期。在保质期内使用后，防止了产品自交联后的凝胶现象，产品报废。
湿强度效果最好、稳定性好的邻苯二甲酸酯的合成条件为:酰胺化反应温度180℃；改性反应温度为90℃，改性反应时间为40分钟，改性剂用量为25%。外延与中间体的摩尔比为0.85∶1。邻苯二甲酸酯在不同纸浆中的增湿效果不同。邻苯二甲酸酯在漂白针叶木和阔叶木混合浆中的最佳应用条件为:邻苯二甲酸酯用量为1.5%(绝对干重)，AKD用量为2.0%(绝对干重)，邻苯二甲酸酯树脂的有效酸碱度范围约为7~8，打浆度控制在35~45oSR。邻苯二甲酸酯与羧甲基纤维素钠和APAM共同使用，可以提高湿强度，满足一些湿强度要求较高的纸张品种的要求。
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参考文献(省略)