エマルジョンサイズ剤による表面処理シートの撥水性発現メカニズムの解明

阐明使用乳液施胶剂进行表面处理的片材的拒水机理

基本信息

批准号：
12760119
负责人：
北岡卓也
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12760119/
关键词：
サイズ剤アルミニウム化合物カチオン性高分子 X線光電子分光法熱分解GC法サイズ成分の分布挙動マイクロフロキュレーションサイズ性応答因子表面サイズ処理エマルジョンサイズ剤サイズ性発現効率サイズ成分の分布状態繊維表面荷電

项目摘要

紙の重要な表面特性である機水性(サイズ性)の機能発現メカニズムについて、エマルジョンサイズ剤による表面処理シート表層のX線光電子分光分析(XPS分析)を中心に以下の知見を得た。1.シート中のカチオン成分がサイズ性発現に重要な役割を担っており、ロジン系サイズ処理であってもアラム(紙の劣化成分)を使用する二となく、ポリアミドアミンニピクロロヒドリン樹脂やポリジアリルジメチルアンモニウムクロリドのような4級カチオン性高分子で代替することが可能であった。2.サイズ処理後に気相Brラベル化することによって、2D-XPS分析によるマッピングが可能となった。この新規な手法により、従来提唱されていたサイズ成分の均一な分布に加えて、水の浸透に対するサイズ成分の分布安定性の重要性が明らかとなった。3.ロジン成分のモデル化合物としてアルキル直鎖とカルボキシル基を有する脂肪酸を適用することによって、より詳細なサイズ紙表層のXPS元素分析が可能となった。その結果、シート中のサイズ成分量が同じであっても、繊維表面のサイズ成分由来のXPS光電子検出量と紙のサイズ性との間に極めて高い相関関係が確認された。4.XPSと熱分解GCを組み合わせることによって、シート表面のサイズ成分の微小な凝集挙動を評価することが可能となった。これは、これまでのSEMによる客観性にやや疑問の残る手法と比較して、信頼性が非常に高い。この手法を利用して、極少量のサイズ成分が紙のマクロな撥水性に効率的に寄与するサイズ性発現メカニズムの最重要課題であるサイズ応答性(サイズ性発現効率)について、アルキル鎖の異なるサイズ成分の混合とシート中のカチオン成分の存在が、どちらもサイズ分子の凝集抑制効果となって現れ、シート表面のサイズ分布をより均一にし、紙のサイズ性を決定していることが明らかとなった。

以下发现主要是从X射线光电子光谱（XPS分析）使用乳液尺寸的剂对机械水性（尺寸）机理进行的乳液表面表面（XPS分析）获得，这是纸张的重要表面特性。 1。表中的阳离子成分在尺寸的开发中起着重要作用，甚至在基于松香的尺寸处理中，也可以替代诸如多胺阳离子聚合物（例如多胺二氯二氯二醇树脂）和氯化物多甲基二甲基铵的氯二氯二氯二氯化物（无需使用Aram（使用ARAM）（不使用Aram）（不使用ARAM））。 2。通过标记尺寸后的气相BR，可以使用2D-XPS分析进行映射。除了先前提出的大小成分的均匀分布外，这项新型技术揭示了大小成分对水渗透的分布稳定性对水渗透的重要性。 3。通过将脂肪酸与线性烷基链和羧基作为松香成分的模型化合物，可以使大小表面层的更详细的XPS元素分析成为可能。结果，即使表中的大小成分相同，也确认了从纤维表面上的尺寸成分和纸张尺寸的XPS光电子检测量之间的极高相关性。 4。通过组合XPS和热解GC，可以评估薄板表面大小成分的小聚集行为。与以前的SEM方法相比，这是非常可靠的，这些SEM方法对客观性仍然有些疑问。 Using this technique, it has been revealed that size responsiveness (size expression efficiency), which is the most important issue of the sizing expression mechanism in which a very small amount of size components efficiently contributes to the macro-water repellency of paper, mixing of different size components with alkyl chains and the presence of cationic components in the sheet both creates an effect of inhibiting aggregation of size molecules, making the size distribution on the surface of the sheet更均匀并确定纸张的大小。