纸张等离子体处理改性纸张性能

文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2022-08-19

纸浆纤维表面改性的方法有多种，包括化学改性和物理改性，化学改性一般为表面刻蚀和表面接枝，物理改性则包括超声作用、低温等离子体处理等。低温等离子体处理改性纤维，由于其操作简单、节水、无污染，符合绿色化学和可持续发展的要求，在聚合物材料表面改性中应用广泛。

低温等离子体处理就是利用等离子体中的活性粒子对材料表面进行撞击，将粒子自身的能量传递给材料表面的原子或分子，如此引发一系列的物理和化学过程，如腐蚀、解吸、溅射、刻蚀、烧蚀和蒸发等，从而有效地改变材料的表面性质。低温等离子体处理纤维仅改变纤维的表面性质而对材料本体的性能几乎没有影响。影响纤维间结合的主要因素是纤维的表面化学，O2、N2、Ar或空气等离子处理纸浆纤维，可以增加纤维表面羧基、羟基含量，改变纤维表面木素结构，进而改变纤维表面化学和纸张性能。

纸张等离子处理前后各项指标对比

吸液高度
经等离子体处理后的纸样与原纸相比较，吸液高度均有较大幅度提高。可能主要是由于等离子处理对纤维表面产生一定的刻蚀作用，提高了纤维表面的粗糙度，去除了纤维表面部分残余木素和抽提物，暴露更多的微细纤维所致。

纵向湿抗张强度
经等离子体处理后的纸样与原纸相比较，纵向湿抗张强度有一定幅度提高。主要是由于纸张经等离子处理后与水的接触角减小，表面自由能增加，纸页纤维的粘结性得到改善，纤维间的粘结强度提高，从而改善纸页的表面强度，纤维通过形成新的共价交联增强了纤维的湿抗张强度。

抗张强度
经等离子体处理后，纸样的纵向抗张强度有所提高，氮气等离子体处理后的纵向抗张强度提高幅度比氧气等离子体处理后的纵向抗张强度提高幅度大。原因可能是经等离子体处理的纤维表面产生了很高活性的自由基，这些自由基被空气中的氧气氧化生成了羟基、羧基等极性基团，极性基团的增加使纸页纤维间的氢键结合增加，提高了纤维之间的结合力，从而使纸样的纵向抗张强度提高。抗张强度提高程度与等离子气体种类有关。

撕裂度
经等离子体处理后的纸样与原纸相比较，其纵向、横向撕裂度都有所提高。可能是由于等离子体处理后，增加了纤维表面的羧基含量，提高了纤维表面的O/C比，对表面产生一定的刻蚀作用，提高了纤维表面的粗糙度，增强了纤维间的啮合，增大了纤维间的摩擦力，增加了纤维间的接触面积，使纤维之间的结合力增强，最终撕裂度提高。

采用等离子体处理，有助于提高纸张的干湿抗张强度、耐破度、撕裂度、吸液高度、透气度等指标。