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·174· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

如图 8 所示，未施胶纸的纤维表面较光滑，相
比而言，ASA 1.5 -SPI 施胶纸的纤维表面附着一层膜
状物，具有更加粗糙的表面。
2.6.3 施胶纸力学性能
从最终使用角度来讲，纸张力学性能是一个非
常重要的指标，施胶前后纸张的抗张强度和表面强
度见图 9。

图 7 未施胶纸（a）、SPI 施胶纸（b）、ASA 1.5 -SPI 施胶
纸（c）的 C 1s XPS 谱图
Fig. 7 C 1s XPS spectra of base paper (a), SPI sized paper
(b) and ASA 1.5 -SPI sized paper (c)

如图 7 所示，3 种纸样的 C1s 经拟合后均在
284.6、286.3 和 287.9 eV 附近出现 3 个特征峰，
分别被归属为（C—C，C==C），（C—N，C—O）
和 C==O 基团 [27-28] 。在 C 元素的 3 种键合状态中，
（C—C，C==C）代表疏水基团，而（C—N，C—O）
图 9 未施胶纸、SPI 施胶纸和 ASAx-SPI 施胶纸的抗张
和 C=O 代表亲水基团。可以看出，未施胶纸表面的
强度（a）和表面强度（b）
（C—C，C==C）摩尔分数仅为 22.65%，SPI 施胶 Fig. 9 Tensile strength (a) and surface strength (b) of base
纸表面的（C—C，C==C）摩尔分数轻微增加至 paper, SPI sized paper and ASA x -SPI sized paper

23.69%，而 ASA 1.5 -SPI 施胶纸表面的（C—C，C==C）
如图 9 所示，经 SPI 及 ASA x -SPI 施胶后的纸张，
摩尔分数高达 37.76%，这一现象在元素键合状态层
其抗张强度和表面强度均优于未施胶纸。同时，可
面上解释了 ASA 1.5 -SPI 施胶纸具有良好抗水性能的
以发现未疏水改性的 SPI 施胶纸的力学性能优于疏
原因。
水改性 ASA x -SPI 施胶纸，且随着 n(ASA)/n(SPI-NH 2 )
已有研究证实，疏水材料表面粗糙度的增加将 增加，其施胶纸张力学性能呈现下降趋势。其原因
有利于提高其疏水性能 [29-30] 。施胶前后纸表面微观 可能是未改性 SPI 自身具有一定的成膜性，富含的
形貌见图 8。 氨基、羰基、羟基等活性基团易于与纸纤维的羟基

形成氢键，从而起到增强作用；而经过疏水改性的
ASA x -SPI，由于疏水烷基链的引入导致自身成膜能
力下降并且削弱了纸纤维与 ASA x -SPI 之间的氢键，
随着疏水烷基链的数目增加，成膜及形成氢键的能
力进一步下降，导致力学性能降低。

3 结论
图 8 未施胶纸（a）和 ASA 1.5 -SPI 施胶纸（b）的扫描电
镜图 本文选择资源丰富、价格低廉的大豆分离蛋白
Fig. 8 SEM images of base paper (a) and ASA 1.5 -SPI sized
paper (b) （SPI）为原料，通过烯基琥珀酸酐（ASA）酰化改