Page 198 - 《精细化工》2021年第1期

·188· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

由图 6 可知，随着时间的延长，FBs 的 TSI 值不断 0.54 mV，而对 ST-DMDAAC-FBs、ST-DMC-FBs 的
趋近于 0.8 ， 且 仍 然存在 上升 的趋势 。 而 ST- 吸附量分别为 1.73、1.33 mV。这是由于荧光乳液中
DMDAAC-FBs、ST-DMC-FBs 的 TSI 值均小于 0.4， 存在阳离子季铵盐，纸张表面的负电荷可以与乳液
且在 7000 s 后趋于稳定，原因在于 FBs 与淀粉及其 中的阳离子形成良好的吸附作用，从而增强了纸张
他单体共聚后会形成稳定的大分子链结构，大分子 与乳液间的结合能力。
链可以均匀地分布于乳液之中，从而使得乳液具有
表 2 单体及荧光乳液的 Zeta 电位
良好的稳定性。 Table 2 Zeta potential of monomer and copolymer emulsions

Zeta/mV

纸张吸附前 纸张吸附后 纸张吸附量
ST-FBs –5.80±0.23 –5.26±0.15 0.54±0.38
ST-DMDAAC-FBs –2.18±0.11 –0.45±0.06 1.73±0.17
ST-DMC-FBs –2.31±0.13 –0.98±0.06 1.33±0.19

2.2.2 纸张的抗张强度及撕裂强度
抗张强度及撕裂强度是纸张的两项重要性能。
抗张强度是指单位宽度的纸（或纸板）断裂前所能
承受的最大抗张力；撕裂强度指纸张撕裂一定长度

纸页所需要的力。由于阳离子单体与淀粉均可以提
图 6 单体及荧光乳液的稳定性
Fig. 6 Stability of monomer and copolymer emulsions 高纸张的物理性能，所以本实验另合成了 3 种荧光
乳液（DMDAAC-FBs、DMC-FBs、ST-FBs）作为参
PDI 为粒径分布系数，PDI 值越小，乳液的粒
照组，测试施胶前后纸张的抗张强度及撕裂强度的
径分布越均匀，表明乳液更稳定。图 7 为产物
变化，测试结果如表 3 所示。对比 DMDAAC-FBs、
ST-DMDAAC-FBs、ST-DMC-FBs、FBs 的粒径分布。
DMC-FBs、ST-DMDAAC-FBs、ST-DMC-FBs 测试
由图 7 可知， FBs 的 粒径分布区 域较大，而
结果发现，纸张经 ST-DMDAAC-FBs、ST-DMC-FBs
ST-DMDAAC-FBs、ST-DMC-FBs 的粒径分布较集
荧光乳液施胶后其抗张强度及撕裂强度均有明显提
中。FBs 的 PDI 值为 0.54，而 ST-DMDAAC-FBs、
高。这是由于淀粉具有很强的黏结性与成膜性，使
ST-DMC-FBs 的 PDI 值分别为 0.25、0.27。结果表
得纤 维之间的连 接更加紧密 。对比 ST-FBs 、
明，乳液比单体粒径分散更加均匀，说明乳液的稳
ST-DMDAAC-FBs、ST-DMC-FBs 施胶纸张的抗张强
定性更好。 度及撕裂强度数值发现，ST-FBs 的数值明显低于

ST-DMDAAC-FBs 、 ST-DMC-FBs, 经
ST-DMDAAC-FBs、ST-DMC-FBs 施胶纸张的抗张强
度相比空白纸张分别提高 43.1%、39.7%。这是因为
乳液中的阳离子季铵盐提高了纸张的表面结合力，
从而增强了纸张的物理强度。

表 3 纸张施胶前后抗张强度及撕裂强度
Table 3 Tensile and tear strength before and after paper coating
抗张强度/N 撕裂强度/mN
空白纸张 18.60±0.5 759.03±20.40
DMDAAC-FBs 施胶纸张（无淀粉） 22.25±0.5 813.61±18.76

图 7 单体及荧光乳液的粒径分布 DMC-FBs 施胶纸张（无淀粉） 21.88±0.5 799.36±17.55
Fig. 7 Particle size distribution of monomer and copolymer ST-FBs 施胶纸张（无阳离子） 22.44±0.5 806.75±18.43
emulsions ST-DMDAAC-FBs 施胶纸张 26.62±0.4 919.86±16.92
ST-DMC-FBs 施胶纸张 25.99±0.4 884.12±17.05
2.2 应用性能
2.2.1 Zeta 电位分析 2.2.3 纸张形貌 SEM 图及拉毛实验图
表 2 为 ST-FBs、ST-DMDAAC-FBs、ST-DMC-FBs 图 8 为空白纸张、ST-FBs 施胶纸张、ST-DMC-FBs
经纸张吸附前后的 Zeta 电位，纸张吸附量表示纸张 施胶纸张、ST-DMDAAC-FBs 施胶纸张的扫描电子
与乳液的结合程度，吸附量越大，说明结合程度越 显微镜图。由图 8 可知，空白纸张的纤维排列错综
好。由表 2 可以看出，纸张对 ST-FBs 的吸附量为 复杂，有很多小毛刺，而经 ST-FBs 施胶纸张的纤维