紙張施膠方法和施膠劑的作用,漿內施膠劑,合成施膠劑,
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。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撒,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、合成施膠劑、石蠟施膠劑及中性施膠劑。
合成施膠劑
通過用化學方法合成的施膠劑,有別於用松香、石蠟、等天然產品製成的施膠劑。這類施膠劑的反應基團可使膠料與纖維間形成一穩定的疏水共價鍵,反應速度較慢,須有一定的熟化時間。用量少並需要合成樹脂做助留劑,具有中性施膠劑的所有優點,施膠後的紙張抗酸、鹼、醇以及高溫液體的侵蝕。主要類型有:
(1) 烷基乙烯酮二聚體(AKD):結構式如下:
其中R 為烷基,常用的有十四和十六烷基,以乳液形式使用,同時常加入助留劑和穩定劑,成熟期長,乾燥後24小時才能達到82%的施膠效果;加入增效劑聚醯胺-多胺-環氧氯丙烷樹脂,可以改善這種情況。AKD很易水解而失效,保存期20℃下30天;
(2) 烯基琥珀酸酐(ASA):結構式如下:
式中的n最好為8~20,ASA是非離子型的同分異構化物的混合體,有很強的反應活性,其原料烯烴結構對產物的性能影響很大。施膠時與陽離子澱粉混合使用,並加入助留劑陽離子型聚丙烯醯胺和促進劑陽離子多胺鹽,它與纖維反應快,乾燥時能完成90%的施膠效果;
(3)硬脂酸酐:硬脂酸酐是一種低熔點的固體,其反應速度介於AKD與ASA之間,可以與明礬共用;
(4)有機氟:用於造紙工業的含氟施膠劑有全氟烷基絡合物、雙全氟烷基磷酸酯、含全氟烷基的共聚物,適用於各種耐油、石蠟、溶劑、醇、表面活性劑的紙盒紙板。