WL

纖維間的鍵結 提高紙張乾燥強度的方法 磨漿所可能引起的紙張物性及作業缺點

w 濕紙匹脫水時表面張力提供很大 w 紙張乾強主要來自氫鍵的結合， w 動力的消耗

的拉力使鄰近纖維的表面形成基本 但共價結合、離子結合、凡德瓦爾力亦有貢獻 w 紙漿的濾水性變差

的接觸，產生纖維與纖維間的鍵結 w 提高氫鍵結合的質與量 w 維細纖維的增加

稱為 Campbell 效果 (1983) 1. 適當巧妙的打漿增加柔軟性與結合性 w 紙張密度變高，孔隙變少

w 纖維間的物理性纏繞 2. 有效的添加紙力增強劑 w 紙張嵩度及剛度變差

w 共價鏈 ⼀般兩法並⽤ w 不透明度降低

w 離子鍵 紙張抄造的趨勢 w 降低撕裂強度

高嵩度紙張 > 為避免上⾯缺點⼀般會搭配紙⼒增強劑

低基重紙張 提高紙⼒助劑的重要性

低度打漿需求

紙張的強度性質條件 : 改善乾強的方法 主要乾強劑

w 纖維本身的強度 (漿料品質) 機械處理 - 磨漿 1. 天然高分子

> 纖維⻑度 ； ⻑纖維 = 更多的接觸面積 = 強度更強 > 改變纖維表面上可供結合的位置 w 澱粉及衍生物

> 纖維可饒度 > 增加纖維的可撓度 w 纖維素衍生物

w 纖維間的鍵結強度 (漿料處理) > 降低漿料游離度 w 植物性膠

> 鍵結的目的 > 提升纖維本身強度及纖維交錯樹目 2. 合成高分子

> 鍵結的強度 > 增加纖維間繞絡交錯之機械摩擦強度 w 聚丙烯醯胺 PAM

w 纖維間的交織 (製程) > 增加纖維間結合強度 w 聚⼄烯亞胺 PEI

> 均勻分佈的程度 > 提升纖維間的接著強度與纖維間化學性結合 w 聚⼄烯醇 PVA

添加紙張強度藥劑

蘇裕昌 博士 紙力增強劑 2013/11/5

WL

PAM 聚丙烯醯胺分類 PAM 發展趨勢 PAM的構成成分與機能

w 陰離子性 PAM w 使⽤範圍廣泛、紙張到紙板都可使⽤ w 丙烯醯胺 CH2=CHCONH2

w 霍夫曼 Hoffmann 變性 PAM w 近年來兩性共聚合為應⽤主流 > 紙力增強

w 曼尼克 Mannich 變性 PAM w 修飾產品開發如 : > 氫鍵結合

w 澱粉接枝 PAM 　低離子性基導入 w 陰離子成分 - COO- M+

w 兩性共聚合 PAM 　低黏度PAM > 吸附於紙漿 - SO3- M+

直鍵或具分枝(側鍵) > 藉由硫酸鋁、陽性高分子定著

高分子量PAM 分子量 w 陽離子成分 - N+ R2H X-

w 依照使⽤目的調整型 導入離子性基 > 自我吸著於紙漿 - N+ R3X-

離子量

PAM 定著紙力發揮機制 PAM 種類與定著機制 高接枝PAM

w ⼀般於濕端添加，需導入離子性基使其定著 > 陰離子與陽離子性基間產生靜電交互作⽤ 藉由提高離子性基數

纖維素微陰離子性PAM分子上的陽離子性基 > 形成巨大分子化之複合離子錯合物 1. 提升定著效果

與纖維素上的陰離子性基產生靜電交互作⽤ Polyion Complex 2. 避免紙漿過度凝聚

w 或陰離子性的PAM藉由陽離子性分子如硫酸鋁等 兩性共聚合 PAM 造成交織的不良影響

定著於纖維上 > 使高分子結構更加緊密

> 製品黏度不因高分子量化、及高黏度過度提高

增加了每⼀個高分子的定著位置(離子性基)

> 改善在紙漿上的定著性

> 減少漿料雜質造成的定著障礙

蘇裕昌 博士 紙力增強劑 2013/11/5

O-O O-O

O- OO- O

Al3+

CH3

N+H3C

纖維

PAM