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Effect of molecular weight of PEI on the strength and hydrophobic performance of fiber-based papers via PEI-KH560 surface sizing

尺寸 纤维 复合材料 材料科学 曲面(拓扑) 高分子科学 化学工程 高分子化学 化学 数学 有机化学 工程类 几何学
作者
Yali Gao,YANG WEI-SHENG,Wenbo Yi,Shuzhen Ni,Yingjuan Fu,Menghua Qin,Fengshan Zhang
出处
期刊:International Journal of Biological Macromolecules [Elsevier BV]
卷期号:273: 133070-133070 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2024.133070
摘要

In recent years, researchers have put much attention on the improvements and upgrades of novel wet strength agent in the papermaking fields, especially in the usage of household paper. Herein, PEIM-KH560 by polyethyleneimine (PEI) and γ-glycidyl ether propyl trimethoxysilane (KH560) was synthesized with five molecular weights (Mw) of PEI at 600, 1800, 10,000, 70,000 and 750,000. Results showed that the molecular weight greatly influenced the physicochemical properties of PEI-KH560, such as the size and thermal stability. The intrinsic cationic charge of PEI-KH560 provided the bonding sites with the paper fibers, forming strengthened fiber-fiber joints. It was shown that the dry, wet strength and hydrophobicity of cellulosic paper sheets were obviously improved. When the m (PEI):m(KH560) is 1:2, the strength of papers after sizing by Mw of PEI at 600 and 1800 is the most obvious, with the dry strength increased by 227.9 % and 187.5 %, and the wet strength increased by 183.8 % and 207.8 %, respectively. The maximum hydrophobicity was found at the PEI1800-KH560 with the contact angle value of 130.6°. The resultant environmental-friendly agent (PEI-KH560) obtained in this work provides valuable significance for the preparation of household and food packaging paper.
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