纸和纸板被水渗透以后,其机械强度几乎全部丧失。一般只能保持强度的4~10%,而有些特种纸如照相纸、晒图原纸、军用地图纸、钞票纸等不仅有一定的干强度要求,而且还要求被水渗透以后仍保持一定的机械强度和特性,为此需要加入湿强剂以提高纸张的湿强度。
早期的湿强剂是加用醋酸纤维素、硝化纤维素和动物胶等。后来采用热固性合成树脂处理纸浆,才取得了良好的湿强效果。
常用的湿强剂有:三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂、酚醛树脂等。尤其是三聚氰胺甲醛树脂在造纸工业中已经广泛应用,是由三聚氰胺与甲醛树脂缩聚而成的树脂。
三聚氰胺甲醛树脂增湿强的机理是:三聚氰胺甲醛树脂经过盐酸处理后,盐酸的氢离子与树脂结合使树脂粒子带正电荷,迅速被带电荷的纤维吸附,在纤维表面形成一层薄膜,而产生紧密的键,增加了纤维之间的结合力,减少了纤维的膨胀变形,并赋予了纸张的湿强度,树脂成熟以后,不溶于水,而使纤维相互结合更为牢固。
三聚氰胺甲醛树脂的制备:在温度25~30℃,溶解于1~2%的盐酸中制成浓度为12%的溶液,树脂在加入纸浆之前,应存放12~24h,使其成熟变成胶体状态,成熟的树脂其增强作用比未存放的有很大的提高,但也不能放置过久,超过78小时就会变成凝胶而不能使用。
三聚氰胺甲醛树脂的用量在6%以内时,其留着率随用量的增加几乎成直线上升,纸的湿强度也明显增加,当树脂含量超过6%,纸的湿强度不再增加,当树脂含量超过10%,纸的耐折度和耐破度、撕裂度反而有所下降。
加树脂以前的浆料的pH控制在5~5.5,加树脂以后,pH值控制在4~5为宜,pH值的高低会影响到树脂的留着率,经烘缸加热干燥后,纸中的树脂会迅速聚和成为链状的高分子聚合物,树脂的聚和与干燥温度有关,抄纸机最后一组烘缸的温度不应低于100℃,纸张抄成后最好贮存12小时,使树脂充分成熟,与纤维良好的结合后,其湿强度可达到干强度的50%以上。
湿强度纸在水中很难离解,因此给损纸与废纸的处理带来了困难,现在多采用加热损纸的处理方法。