瓜爾膠（guaigui)是從豆科植物瓜兒豆的種子 的胚乳中提取出來的一種多糖，因此它是一種對環(huán) 境友好的天然高分子植物膠[1]。我國從20世紀(jì)70 年代開始研究利用它。近年來由于分離提取植物膠 技術(shù)的提高和應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，使 這一研究領(lǐng)域備受人們關(guān)注[2 _6]〇

瓜爾膠主鏈由（14)一P — D-甘露糖為單兀聯(lián) 接而成，側(cè)鏈由單個^—D-半乳糖組成并以（，1 6) 鍵與主鏈相接，其化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖1所示。分子質(zhì)量 約為100萬到200萬。非離子性瓜爾膠對紙頁性能的影響，其本身的結(jié)構(gòu)特征決定了它 易于被改性，從而促使它有廣泛的用途。非離子瓜 爾膠是瓜爾膠中的羥基與活性物質(zhì)作用，生成瓜爾 膠衍生物[7]。如通過引入羥烷基可提高瓜爾膠水 溶性，增強(qiáng)耐電解質(zhì)的能力。

 

圖1瓜爾膠的化學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖 因?yàn)榉请x子性瓜爾膠具有較好的水溶性和交聯(lián) 性，而且在低濃度下能形成高粘度的穩(wěn)定性水溶液，

所以被作為增稠劑、穩(wěn)定劑和粘合劑廣泛應(yīng)用于化 妝品、石油鉆采、食品、醫(yī)藥、紡織印染、采礦選礦、日 化陶瓷、建筑涂料和造紙等行業(yè)。

1實(shí)驗(yàn)

1. 1原料

闊葉木漿板:智利“明星”闊葉木漿板。

非離子瓜爾膠E — 40033S(33S):珠海伊可美 有限公司，其呈淡黃色。

1. 2實(shí)驗(yàn)

打漿處理：把一定量的闊葉木漿板用水浸泡 12h后，用GBJ-A型纖維標(biāo)準(zhǔn)解離器（中國長春市 小型試驗(yàn)機(jī)廠）進(jìn)行疏解，疏解后測定水分;用FEI 型磨漿機(jī)瑞典）按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3332—2004 每次稱取30 gfe干漿量進(jìn)行打漿，打漿度為39° SR

非離子瓜爾膠溶液的配備：稱SDS0 500g在 200mL燒杯中溶解后，非離子性瓜爾膠對紙頁性能的影響，配制于500mL的容量瓶內(nèi)， 其濃度為1mg/mL

紙頁：將紙漿稀釋至一定濃度，加入到H158型 紙漿打散器中進(jìn)行疏解然后將其調(diào)至一定濃度后 加入SDS攪拌5 mn用ME-255標(biāo)準(zhǔn)紙頁成型器 抄片，經(jīng)CA321紙頁壓榨機(jī)壓片后，在CA322紙頁 干燥機(jī)上烘干。

其中瓜爾膠的添加量（SDS?農(nóng)度）為瓜爾膠占 絕干漿重量的千分?jǐn)?shù)（％〇)。

2 1 4性能測試

光學(xué)性能測定:根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T543 —1988 測定。美國MICRO TB- C型光學(xué)性能測試儀。

抗張強(qiáng)度測定:根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T453 —1989 測定。瑞典！&GTHi型抗張強(qiáng)度儀。

撕裂度測定:根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T455. 1 —1989 測定。美國TM型撕裂度儀。

透氣度測定:根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2679. 13 — 1996測定。ZZ —1〇〇型紙張表面吸收重量測定儀， 中國長春市紙張實(shí)驗(yàn)機(jī)廠。

2結(jié)果與討論

21非離子瓜爾膠對手抄片白度的影響

圖2為非離子瓜爾膠的添加量對手抄片白度 (% BO)的影響

 

圖2非離子瓜爾膠用量對手抄片白度的影響 由圖2可以看出，總體而言，手抄片的白度隨 非離子瓜爾膠添加量的增大而降低，這是由于非離 子瓜爾膠本身呈淺黃色致使手抄片的白度下降。

由于SDS分子有與纖維素分子相似的結(jié)構(gòu)單 元，因此SDS很容易與纖維素纖維上裸露的一OH 作用，導(dǎo)致非離子瓜爾膠添加的初期，手抄片的白度 隨SD擁量的增大而迅速降低；當(dāng)纖維素纖維中裸 露的一OH與SDS作用達(dá)飽和后，即當(dāng)SD擁量達(dá) 到2%時，手抄片白度的降低趨于變緩，直到SDS勺 添加量達(dá)到3%g隨后，由于纖維素纖維與瓜爾膠形 成較致密的結(jié)構(gòu)，對纖維素細(xì)小纖維與SDS起到駐 留的作用，手抄片的白度又略有下降。

22非離子瓜爾膠對手抄片抗張強(qiáng)度影響

圖3表示SDS添加量對手抄片抗張強(qiáng)度的影 響

IIbD. S • MX/籟靶樂尨

 

3.000 ■■

01234

SDS用量/%c

圖3非離子瓜爾膠用量對手抄片抗張強(qiáng)度的影響

由于非離子瓜爾膠分子與纖維素分子結(jié)構(gòu)非常 相似，非離子性瓜爾膠對紙頁性能的影響，所以它對纖維有很強(qiáng)的親和力，加強(qiáng)了纖維素 纖維間以及纖維素纖維與33S司的作用，即SDS與 纖維素纖維間形成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此，當(dāng)漿中加入少 量的SS寸，可以增加手抄片的強(qiáng)度，同時這種網(wǎng) 絡(luò)狀結(jié)構(gòu)對細(xì)小纖維及SS起到了助留作用，當(dāng) 3D用量進(jìn)一步增大時，纖維素細(xì)小纖維在網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)中成無序排列，從而導(dǎo)致得手抄片的剛性強(qiáng)度下 降。

23非離子瓜爾膠對手抄片撕裂度的影響

 

36 994-2014 China Academic Journal Electonic Publishing Ho〈《造紙科學(xué)與技術(shù)年:第26卷第i.5期

圖4表示SDS濃度對手抄片撕裂度的影響。 由圖3可知手抄片的撕裂度隨SD擁量的增加先 下降后增加。在SDS加入初期，SDS分子鏈上的一 OH與纖維素纖維上裸露的一 CH相互作用，從而增 加了 SDS與纖維素纖維間的作用力，使得手抄片的 強(qiáng)度增大，但在外力的作用下，很容易破壞這種作用 力，因此其柔韌性變差，隨著SDS添加量的增加， SD分子鏈中上的支鏈起到了一個橋梁作用，其與 纖維素纖維間有纏結(jié)作用，從而增大了手抄片的柔 韌性。

71 • Js- P0

 

300 '■'■

01234

SDS用量/知

圖5非離子瓜爾膠用量對手抄片透氣度的影響 24非離子瓜爾膠對手抄片透氣度的影響

圖5為SDS農(nóng)度對手抄片透氣度的影響。由 圖5可以看出，5DS的添加有利于改善手抄片的透 氣性。

當(dāng)SDS勺添加量低于3%?時，由于SS與纖維 素纖維間形成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，非離子性瓜爾膠對紙頁性能的影響，故而提高了手抄片的透 氣性能，當(dāng)SDS勺添加量大于3%時，纖維素的細(xì)小 纖維以及SDS均不規(guī)則的駐留于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，形成 致密的結(jié)構(gòu)，從而時手抄片的透氣性下降。

3結(jié)論

(1)非離子瓜爾膠本身所呈現(xiàn)的黃色使手抄片 的白度下降；

(2h定量的非離子瓜爾膠與纖維素纖維形成 網(wǎng)絡(luò)狀的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可使手抄片的白度在一定 范圍內(nèi)下降到一個定值;同時可提高紙頁的透氣性;

(3)非離子瓜爾膠主鏈中的一 OH均可與纖維 素纖維中裸露的一 OH作用，這種作用力可以提高 紙頁的抗張強(qiáng)度;卻使紙頁的柔韌性下降;而非離子 瓜爾膠支鏈上的一 OH與纖維素纖維中一 OH的作 用可增加紙頁的撕裂度，卻使紙頁的強(qiáng)度下降。

(4)在本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，非離子瓜爾膠的最佳用 量范圍在1. 5%。一 2 5%〇。