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關(guān)鍵詞:水溶性紙;羧甲基纖維素;生產(chǎn)方法;用途　水溶性紙是以羧甲基纖維素鈉鹽或銨鹽為主要成分的紙張，偏堿性、白色、無(wú)味，具有較強(qiáng)的吸潮性，在中性或堿性水溶液中能溶脹，10～20s內(nèi)能完全或部分溶解，但不溶于醇、醚及氯仿等有機(jī)溶劑?！?生生產(chǎn)方法水溶性紙的制造過(guò)程與普通紙的抄造工序基本相似。但是，在原料的選用以及后處理方面卻不同，主要采用以下兩種工藝路線：一種方法是先將精制棉漿（或漂白木漿）在打漿機(jī)內(nèi)打漿，控制其打漿度為28～32°SR,然后加進(jìn)已經(jīng)疏解分散的羧甲基纖維素酸（CMCH，白色或微黃色的固體），使其混合后的打漿度達(dá)到22～26°SR。此時(shí)，植物纖維與CMC固體的漿液內(nèi)不應(yīng)有透明硬塊或屑點(diǎn)。凈化后再送入流漿箱調(diào)整上網(wǎng)濃度，在造紙機(jī)上進(jìn)行慢速抄造、壓榨、烘干、壓光、卷取等。隨后，對(duì)紙卷進(jìn)行堿處理，將不溶解的羧甲基纖維素酸轉(zhuǎn)變成一種具有可溶性化學(xué)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。堿處理以后的紙一旦遇水就會(huì)很快地發(fā)生溶解。最后，再把紙卷進(jìn)行分切、包裝，便得到成品。另一種方法是抄造和堿處理同時(shí)進(jìn)行（機(jī)內(nèi)處理），具體做法是選用預(yù)先制備好的羧甲基纖維素酸，配上一定比例的棉漿（根據(jù)用途不同而定）混合打漿抄紙，再在紙機(jī)的表面施膠處進(jìn)行還原，還原劑選用弱堿性的鈉鹽?！?生質(zhì)量和規(guī)格水溶性紙的品種有薄型的、中型的和厚型的。前者定量30～40g/m2；中間的55～90 g/m2；后者120～140 g/m2等。其技術(shù)指標(biāo)是：白度76%～80%，不透明度65%～77%，抗張強(qiáng)度19.6～49.1N（縱向）、9.8～29.4N（橫向），撕裂度98～687mN（縱向）、128～785mN（橫向），平滑度25s（正面）、15s（反面），溶解度17～20s，最長(zhǎng)的溶解時(shí)間不超過(guò)3min。此外，在冷水、溫水、河水、海水以及2%堿性溶液中的溶解速度彼此并不一樣。水溶性紙的規(guī)格尺寸，以日本產(chǎn)品為例，其平板紙是545mm×788mm，卷筒紙是550mm×2000mm（幅寬×紙長(zhǎng)）?！?水溶解性能3.1溶溶解原理將水溶性紙放入水中，由于纖維之間的氫鍵斷裂，纖維束變得很容易分離。但是，纖維之間又存在錯(cuò)綜交織的物理結(jié)構(gòu)，若不賦予機(jī)械分離作用，纖維束是很難完全分散成單根纖維的。要讓水溶性紙?jiān)?0～20s這樣短的時(shí)間內(nèi)就能迅速分散溶解，纖維間結(jié)合部分的迅速斷裂是十分必要的。為了達(dá)到這個(gè)目的，使用了纖維狀的羧甲基纖維素（CMC）。纖維狀的CMC在水中完全潤(rùn)脹，纖維表面就溶解了。所以，含有纖維狀CMC的紙張，作為筆記、印刷用時(shí)同普通紙比，盡管外觀是一樣的，但在水中它的纖維束卻能迅速離解，至少纖維狀CMC的那一部分能夠溶解到溶液中去。根據(jù)CMC的配比率、CMC中羧甲基的置換度不同，紙張的分散溶解性是可以調(diào)節(jié)的。3.2溶影響分散溶解性的因素3.2.1 水溫對(duì)分散溶解性的影響[1]水溫越高，水溶性紙的分散溶解性越好。3.2.2 溶液性質(zhì)對(duì)分散溶解性的影響水溶性紙?jiān)谏疤堑确请娊赓|(zhì)溶液中，與在水中有相同程度的分散溶解性，水中存在電解質(zhì)會(huì)降低紙的分散溶解性。并且隨電解質(zhì)中陽(yáng)離子的種類不同而不同；在含2價(jià)、3價(jià)陽(yáng)離子的溶液中，水溶性紙的分散溶解性就比在含1價(jià)溶液中的低。這是因?yàn)?，CMC在離子強(qiáng)度高的溶液中難以解離，而且2價(jià)、3價(jià)的陽(yáng)離子易形成不溶性鹽。3.2.3 pH值對(duì)分散溶解性的影響在堿性條件下分散溶解性變化很小，在pH為2以下的強(qiáng)酸性溶液中就很難分散溶解。這是因?yàn)?，在?qiáng)酸溶液條件下，CMC的堿性金屬鹽發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成了不溶性的CMC酸的緣故。3.2.4 水和乙醇混合液中乙醇含量對(duì)分散溶解性的影響水溶性紙?jiān)谟袡C(jī)溶劑中不溶解；在有機(jī)溶劑和水的混合液中有一定程度的分散溶解性。分散溶解性隨著乙醇含量的增加而降低，當(dāng)乙醇含量達(dá)到30%以上，水溶性紙不能完全分散溶解?！?用用用途水溶性紙亦稱水溶紙，它是一種遇水浸泡后能自行溶解分散（如加上攪動(dòng)或沖刷，則溶解更快）的特殊紙類。這種紙最初在美國(guó)是應(yīng)聯(lián)邦安全部門(mén)的特殊要求而研制的，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里作為機(jī)密，故其使用的范圍很狹窄，同時(shí)也不允許隨意擴(kuò)大宣傳。然而，科學(xué)知識(shí)是不斷傳播的，因此，后來(lái)出現(xiàn)了各種各樣的水溶性紙。4.1水水溶性紙用于制藥工業(yè)紙藥片的基本載體就是水溶性紙，是把主藥和輔料（包括粘合劑等）調(diào)制成一定濃度的藥汁，定量地噴涂在紙上即成。它在劑量和治療上與糖衣藥片幾乎是完全一樣的。然后使用符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的玻璃紙、鋁箔袋或塑料薄膜來(lái)包裝完成。紙藥片不僅可以節(jié)省大量的淀粉、蜂蜜、色素等，而且還能簡(jiǎn)化某些藥物的生產(chǎn)過(guò)程。同時(shí)，紙藥片利于儲(chǔ)存、攜帶和運(yùn)輸，并且便于服用。據(jù)資料介紹，將來(lái)的紙藥片服用時(shí)完全可以不用水，只需放在患者的舌下，依靠粘膜吸收藥劑，載體慢慢溶解，直接進(jìn)入血液中。這樣就有可能部分代替靜脈注射，減輕病人的精神負(fù)擔(dān)。4.2水水溶性紙可用于包裝工程過(guò)去，上海生產(chǎn)的太妃糖在糖塊上包一層“糯米紙”（淀粉膜），起著防止糖塊受熱發(fā)粘與糖紙粘連的作用，可以直接食用不必剝?nèi)?。如果以水溶性紙取代這種糯米紙，其效果將會(huì)更好。國(guó)外一些餐館或超市上銷(xiāo)售的調(diào)味品，如胡椒、砂糖、食鹽的小袋裝，有一部分使用了水溶性紙作為內(nèi)含包裝。這種包裝袋在水中可溶，不必啟封，可直接放入湯內(nèi)或杯內(nèi)食用。據(jù)德國(guó)有關(guān)資料表明[2]，有一種水溶性紙膜用于液體包裝，根據(jù)不同的用途出現(xiàn)了在冷水、溫水或熱水中可溶解的不同品種，它可以抵抗蒸汽、蔬菜油和礦物油、脂肪，不溶于脂肪族和芳香族溶液以及醚、酯、酮、單羥基和多羥基醇的溶液，但可溶于DMSO、甲酰胺、DMF和二亞乙基三胺溶液中。還有，水溶性紙也可以用于其它方面的包裝[3]，例如：廚房放置的酌料以及浴液、洗發(fā)劑、衛(wèi)生用品、園林殺菌劑、易引起過(guò)敏反應(yīng)的化學(xué)藥品[4]、不易處理的工業(yè)材料（如涂料和肥料）、農(nóng)業(yè)用種子以及貼在容器（如飲料瓶）表面的標(biāo)簽（它是用水溶性紙做的一種膠帶）。另外，曾經(jīng)試用以水溶性紙包裝水泥，徑直投入攪拌機(jī)中而不必拆袋，減少水泥袋回收的麻煩，但因成本過(guò)高，未能大面積推廣。不過(guò)在石油鉆探上把緩沖劑或分散劑裝入水溶性紙袋內(nèi)，遇到特殊情況時(shí)使用還是十分方便的。4.3水水溶性紙用于日用化學(xué)方面據(jù)報(bào)道，法國(guó)的某些高級(jí)商店已展售出新式的口紅紙和指甲紙。利用水溶性紙加工而成的口紅紙，只需用嘴唇一抿，連鏡子都不用就能達(dá)到“秀色可餐”的效果。這類紙化妝品有一個(gè)特點(diǎn)，就是不要時(shí)用水一洗，可以弄得干干凈凈。更有趣的是，彩繪紋身貼紙的基紙有可能改為水溶性紙，這樣一來(lái)既避免了過(guò)去紋身貼紙圖案容易斷線，又可以經(jīng)常更新，留駐時(shí)間自由選擇。還有，水溶性紙可用于生產(chǎn)一次性物品[3]，如：圍裙、帽子、抹布（搽油用）、醫(yī)院里病人穿的衣服、嬰兒尿布以及標(biāo)簽，這些物品經(jīng)使用后用水一沖就溶解了，不會(huì)造成污染，其中尿布還可做成堆肥。另外，水溶性紙用表面活性劑[5]（30%烷基芳基磺酸鹽和70%甲醇）涂布后，再經(jīng)干燥，可用于生產(chǎn)肥皂。在農(nóng)業(yè)方面[6]，將用農(nóng)藥浸泡過(guò)的水溶性紙放在土壤的表面或內(nèi)部，可以防止莊稼受到害蟲(chóng)和微生物的侵害。4.4水穩(wěn)定測(cè)試紙[7]這種試紙的組成中用于測(cè)試的部分就是水溶性紙。當(dāng)試紙被檢測(cè)用的試劑浸泡后就可以測(cè)定溶液中某種成分的含量，例如測(cè)定尿液中血紅素和酮基的含量。進(jìn)一步的研究出現(xiàn)了一種叫尿液測(cè)試紙的水溶性紙，它可以用于糖尿病和腎炎的尿液分析，可以及時(shí)、準(zhǔn)確地檢測(cè)出病人的病情，而且這種測(cè)試不受地點(diǎn)約束，病人在家里、辦公室等任何地方都可以隨時(shí)進(jìn)行測(cè)試，達(dá)到防止病情加深和預(yù)防的目的。4.5水水溶性紙用在定量分析、保密部門(mén)、高壓電瓷工業(yè)和印染方面在定量分析中，水溶性紙可用于檢測(cè)氣相材料的擴(kuò)散方式。由于此種水溶性紙具有在長(zhǎng)期儲(chǔ)存條件下穩(wěn)定，不與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且當(dāng)40～60℃時(shí)在水中很容易分散溶解的特點(diǎn)，簡(jiǎn)化了分析工作，提高產(chǎn)品中化學(xué)試劑控制的有效性。水溶性紙用于保密部門(mén)，可以記載秘密事件和資料，當(dāng)遇到危險(xiǎn)時(shí)，隨時(shí)隨地可用水沖掉。在高壓電瓷工業(yè)中，帶有花紋的圖案可以用靜電干印復(fù)制法印在表面具有水溶性紙的特殊紙張上[8]，遇水時(shí)水溶性紙溶解后，留下圖案印在紙上。若圖案用有機(jī)溶劑處理后，再溶解調(diào)色劑，可將圖案轉(zhuǎn)移到其它物體上（如陶瓷工藝品）。在印染方面，將水溶性紙用聚乙烯醇膜施膠[9]后，在其表面放一層要潤(rùn)色的布，在室溫條件下，溶解水溶性紙后就留下了清晰的染過(guò)色的布。總而言之，水溶性紙具有遇水浸泡后能很快溶解的特點(diǎn)，越來(lái)越引起人們的關(guān)注，應(yīng)用范圍日益廣泛?！⒖嘉墨I(xiàn)[1]Ishino Y，Kimura Y.Methods to produce high-performance papers and[1]their applications.Tappi J,1994,48[(11):1415～1417[2]Water-soluble films make packag[1esdisappear.Neue Verpack,1993,46[(11):60～62[3]Packaging.Wiggins Teape(Ltd.) can [now offer a water-soluble paper. 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