Page 208 - 《精细化工》2022年第11期

·2358· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

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图 2 中，3302 cm 处为 O—H 的伸缩振动吸收 链变长，故 CC-GPPC 的黏度也随之增大，在短时间
峰；2960 cm –1 处为—CH 3 的伸缩振动峰，且在 内容易形成凝胶，分散性变弱，过大的黏度对后续
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1458 cm 处出现 C—H 的弯曲振动峰；在 1634、1548 高速上浆的操作会产生不良影响 [12] 。当 CC 添加量
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和 1403 cm 处出现对应于仲酰胺的 C==O 伸缩振动 为 1.0 g 时，共聚物 CC-GPPC 的平均粒径为 795 nm，
峰、N—H 弯曲振动峰以及 C—N 伸缩振动峰，说明 分散指数（PDI）为 0.581，在溶液中的分散性最优。
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生成了酰胺基团；1144 cm 为 C—O—C 的伸缩振 综上，CC 最佳添加量为 1.0 g，使 CC-GPPC 可形成
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动吸收峰；1077 cm 为壳聚糖季铵盐 3 号碳原子上 相对稳定的结构。
的羟基（C 3 —OH）伸缩振动吸收峰，说明壳聚糖季 2.3 CC-GPPC 对纸张强度的影响因素
铵盐已连接在酰胺主链上形成聚合物；且谱图中没 2.3.1 CC 添加量对纸张增强效果的影响
有发现 C==C 的特征吸收峰，说明反应过程中单体 固定 n(DETA)∶n(AA)∶n(GMA)=1.1∶1∶0.9，
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完全被消耗掉；922 cm 处出现了环氧基的伸缩振 其他条件同 1.2 节，CC-GPPC 添加量为绝干纤维质
动吸收峰，表明 GMA 利用双键将聚酰胺和壳聚糖 量的 0.6%，考察 CC 添加量对纸张强度的影响，结
季铵盐交联起来，且在酸性条件下环氧基保持稳定 果见图 4。
状态。以上特征峰符合 CC-GPPC 的主要结构特征。

图 4 CC 添加量对纸张干、湿抗张指数的影响
图 2 CC-GPPC 的 FTIR 谱图 Fig. 4 Effect of CC dosage on dry and wet tensile index of
Fig. 2 FTIR spectrum of CC-GPPC paper

2.2 CC 添加量对 CC-GPPC 粒径的影响 从图 4 中可以看出，CC-GPPC 中 CC 添加量越大，
固定 n(AA)∶n(DETA)∶n(GMA)=1∶1.1∶0.9， 产品对纸张的增强效果越明显；当 CC 添加量为 1.0 g
考察 CC 添加量对 CC-GPPC 粒径的影响，曲线见图 3。 时，纸张的干抗张指数由未添加 CC 的 49.54 N·m/g

增加到 52.99 N·m/g，提高了 6.96%，湿抗张指数从
未添加 CC 的 13.58 N·m/g 增加到 16.82 N·m/g，提
高了 23.86%，这是由于 CC 呈强阳离子性，能够与
呈阴离子性的纤维发生静电吸附作用，且 CC 分子
链的羟基和氨基能与纤维上的羟基形成氢键结合，
提高成纸强度。当 CC 添加量超过 1.0 g 后，纸张的
强度增加不明显，在纸浆造纸过程中过多的助剂会
聚结沉降，以多种方式沉积在设备或纤维中，引起
纸张斑点和生产不稳定，损害产品质量，因此，CC

图 3 不同 CC 添加量下 CC-GPPC 的粒径分布曲线 适宜的浆内添加量为 1.0 g。
Fig. 3 Particle size distribution of CC-GPPC under different 2.3.2 DETA 用量对纸张增强效果的影响
CC dosage 固定 n(GMA)∶n(AA)=0.9∶1，CC 添加量为

从图 3 中可以看出，除了 CC 添加量为 1.0 g 外， 1.0 g，其他条件同 1.2 节，CC-GPPC 添加量为绝干
随着 CC 添加量的增大，CC-GPPC 的平均粒径也随 纤维质量的 0.6%条件下，考察不同 DETA 添加量对
之增大，这说明有更多的反应物进入到体系中发生 纸张增强效果的影响，结果如图 5 所示。
聚合作用，使得 CC-GPPC 的分子量变大，增加了 由图 5 可见，随着 DETA 用量的增加，纸张的
分子与纤维间的反应位点，使其形成更多的化学键。 增强性能呈现出先增大后减小或变化不大的趋势，
但同时由于壳聚糖具有黏稠性且 CC-GPPC 的分子 这是因为 AA 和 DETA 的反应为脱水缩合反应，随