紙張施膠方法和施膠劑的作用
紙張纖維由於含有大量的羥基,與水能形成氫鍵,所以有很強的親水傾向。當紙頁被水浸泡飽和後便會失去其大部分強度,這點對衛生紙、瓦楞芯紙很合適,但對大多數紙則是不需要的,如辦公用紙、食物盒、化妝品盒、食品雜貨袋紙等。造紙過程中的施膠則是為了提高紙頁對水和液體的抗滲透力,防止水質液體的擴散和滲透的一種方法。
對紙張施膠有兩種方法,一種是在紙頁成形前(
打漿或
配料時)將施膠劑添加於紙漿內,稱為漿內施膠,另一種是在紙頁成形後
塗飾於紙或紙板表面稱為表面放膠。除
吸墨紙、
濾紙、
蠟紙、
捲菸紙、
生活用紙等紙種外,幾乎所有紙張均需
施膠。對紙張施膠可提高紙張抗水、抗油、抗
印刷油墨等性能,同時可提高紙張的光滑性、
憎水性、印刷適應性。
漿內施膠劑
是用於漿內施膠的施膠劑,可對紙漿、紙張、紙板進行處理,在紙頁成形過程中達到與紙幅的結合,取得抗流體滲透的性能而添加的化學品。要求這類化學品分子結構中具有親水基團和疏水基團,有低的表面張力,使液滴與纖維面有較大的接觸角,從而增加紙張抗拒液體濕潤和滲透的能力。形成的沉澱物應充分分散,均勻分布,有較大的覆蓋面積。膠料的粒子應牢固地附著在纖維的表面,以獲得穩定的比表面自由能,賦予紙張疏水性和抗流體滲透性。漿內施膠劑主要有
松香施膠劑、石蠟施膠劑、合成施膠劑和聚合物施膠劑等。
松香的改性
松香為一種可再生天然樹脂,具有一個三環骨架結構,大部分含有二個雙鍵和一個羧基兩種活性中心,通過與羧基的酯化、中和及與雙鍵的加成、氫化、歧化、聚合等,可改變松香的理化性能,大大拓展其套用領域,在造紙、塗料、油墨、膠粘劑等行業得到廣泛套用。這些經過化學加工的松香製品,統稱為松香改性樹脂或
改性松香樹脂。例如強化松香膠是由馬來松香或富馬松香(分別由松香和馬來酸和富馬酸經Diels-Alder 反應製得)與天然松香一起經鹼皂化後,加入少量石蠟製成。統稱為馬來強化松香膠和富馬強化松香膠。由於其粒子小於白色松香膠,也可以與白色松香膠共用,可以改善施膠效果,具有軟化點高、酸價高、皂化值高、抗氧化穩定性強,作為造紙施膠劑,用量低、施膠效果好
乳液松香施膠劑
由
松香改性後經
乳化而製成的白色乳狀液體,游離松香含量大於95%,
粒徑在0.5μm左右。乳液松香膠製備過程中的乳化方法一般有低溫高壓
乳化法、高溫高壓乳化法、常壓逆轉乳化法等。乳液松香膠可分為陰離子乳液松香膠和陽離子乳液松香膠。
陰離子乳液松香膠(DR),是一種帶陰電荷、乳白色有瑩光的乳液,用聚合氧化鋁(PAC)做其沉澱劑可以改善施膠效果。
陽離子乳液松香膠是自留型施膠劑,含游離松香近100%,適宜的施膠pH範圍為6~8,膠用量低於DR,具有中性施膠劑的所有優點,是最有前途的的松香施膠劑。
與傳統皂化
松香膠相比,乳液松香膠可降低松香和
明礬用量約40%~50%。可用冷水任意稀釋,也可直接加入漿內,適用PH值4.0~6.0範圍較廣,可在近中性
PH值6.5下
施膠,中性乳液松香可在中性PH值7下施膠。此外還可使
造紙機減少沉澱物,減緩腐蝕,保持
銅網及
毛毯清潔,解決夏季施膠難及提高操作運行性等優點。