纸浆模塑(纸模)制品作为一种原料易得、可塑性强、加工工艺简单的新型环保材料,近年来已成为一种良好的塑料制品替代包装。但目前我国纸模制品还存在很大问题,尤其是其精细高档化处理方面还比较落后。提高纸模制品的表观性能,可以极大地增加制品的经济附加值,推进纸模制品在高档包装中的推广和应用。本文所述的纸模制品精致化处理主要是指改善纸模制品的表观平滑度和光泽度,研究纸模制品的表面植绒工艺,通过以上研究改善纸模制品的表观性能,达到制备精致化纸模制品的目的。本文的主要研究内容包括:(1)从宏观和微观的角度分析纸模制品的表观性能,并引入平滑度和光泽度作为纸模制品表观性能的评价指标。根据纸模制品表面纤维分布、成型工艺以及制品应用环境来确定相应施胶剂的配方选择,热压成型工艺参数范围和植绒胶的配方选择。(2)以HSCS-02型季铵型阳离子淀粉(CS)为助剂,山梨糖醇酐油酸酯(Span80)和聚氧乙烯(20)山梨醇酐单硬脂酸酯(Tween60)为乳化剂,松香为基料来制备改性阳离子分散松香胶,研究在CS、Span80和Tween60的不同含量下,阳离子分散松香胶对纸模制品平滑度和光泽度的影响。采用浆内施胶工艺,在施胶剂用量1wt%,模压温度110℃,模压压力为4MPa,模压时间为5min的条件参数下,制作一定施胶度的平板纸模制品试样,用光泽度和平滑度(用摩擦系数表征)对纸模制品表观性能进行评定。试验得出较优的改性分散松香胶配方为:CS用量20wt%,Span80用量10wt%,吐温60用量10wt%。(3)在制备出较优改性分散松香胶的基础上,综合分析打浆度、施胶剂用量、热压温度和压力对纸模制品表观性能的影响。以光泽度、平滑度为评价指标,采用L9(34)正交试验研究,对于以普通OCC纸纤维为原料的纸模制品试样,较优的热压工艺参数为:纸浆打浆度30°SR、施胶剂用量1.5wt%、热压整型温度110℃和压力5MPa;对于以牛皮纸二次纤维为原料的纸模制品试样,较优的热压工艺参数为:纸浆打浆度25°SR、施胶剂用量1.5wt%、热压整型温度110℃和压力5MPa。综合来看,对于光泽度,热压压力影响最大,对于平滑度,打浆度影响最大,对于施胶度,热压温度和施胶剂用量均影响很大。(4)将表面植绒工艺引入纸模制品的表观改善工艺中,结合纸模制品硬质的特点,通过提高硬单体的含量、加入松香,制备出耐磨性较好、适用于硬质纸基材料的丙烯酸酯植绒胶。以凝胶率、植绒牢度为主要评价指标,通过试验研究,得出较优的植绒胶配方参数为:主单体质量比为m(丙烯酸丁酯):m(甲基丙烯酸甲酯):m(N-羟甲基丙烯酰胺)=0.83:0.09:0.08;松香用量2.5wt%-5wt%。在植绒电压60KV、极板间间距10cm、植绒时间15s的参数下,植绒胶最佳用量为160 g/m2。试验表明,松香可以明显降低丙烯酸酯植绒胶的粘度和表面张力,更有利于上胶和绒毛的植入;适当提高甲基丙烯酸甲酯和松香的含量,可以明显提高植绒牢度,改善植绒制品的耐磨性能。