中性聚酯施胶剂SPK施胶机理 - 中国造纸化学品网
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中性聚酯施胶剂SPK施胶机理
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  一、前言
  施胶是造纸的重要工艺过程,施胶度是标明纸张或纸版质量的重要物理指标,而施胶的过程就是利用憎水性较强的物质覆盖于纸纤维表面形成一层疏水性薄膜,降低了纤维的表面自由能,从而抗拒水或其它液体在纤维表面的扩散、润湿或渗透,而具备这种性能的物质称之为施胶剂。
  而最早作为施胶剂的物质是天然松香,自1807年发现以来,它被使用了近200年,至今仍被人们所采用,只是将其通过各种方法进行了改性而已,传统的施胶多为酸性施胶,其施胶过程必须借助硫酸铝作为留着剂,使带负电荷的松香酸留着于纤维上,达到施胶的目的,尽管后来人们对松香进行了改性,制备了马来松香皂化胶、富马酸松香胶、丙烯酸松香胶,使得施胶效果大大提高,但仍必须在酸性条件下进行施胶。
  由于酸性施胶的诸多缺点,于是人们把目光转移到中性施胶,1956年开发成功了合成施胶剂AKD,1968年发明了ASA合成施胶剂,由于该类施胶剂为反应型施胶剂,自身即可和纤维反应,实现自身留着,因而也就不需要硫酸铝的帮助,可以在较高PH值下施胶,实现了中性或碱性施胶。
  中性施胶具有许多优点,可加填价廉的CaCO3,增强纸张不透明度,延长纸的存放期,减缓设备腐蚀等,但合成施胶剂亦在一些不足之处,那就是施胶剂本身(不论AKD或ASA)极易水解,这就要求使用时必须现场乳化,且对使用工艺要求严格,一旦水解,水解物将污染整个抄造系统,同时由于该类施胶剂属反应型,其反应需要一定的时间,因此其施胶速现性差,有时成纸磨擦系数小,易打滑,加之制备困难,成本较高,于是人们又开始了松香系中性施胶剂的研制。
  继改性松香之后,人们逐步开发了阴离子型的分散松香胶、阳离子型分散松香胶、阴离子中性分散松香胶,创造了一系列的松香中性或近中性施胶工艺。如阴离子分散松香-----聚合氯化铝、近中性或中性施胶工艺、阳离子分散松香胶----硫酸铝中性施胶工艺、阴离子中性分散松香胶中性施胶工艺,利用这些工艺添加适当的阳离子淀粉或阳离子聚丙烯酰胺,实现了近中性或中性抄造,由于松香系施胶剂为再生资源,成本较低,且施胶迅速,工艺要求不高,产品不水解,不污染,因而近几年得到很大的发展,在欧美,特别是日本正逐步取代合成施胶剂。
  然而由于松香系中性施胶剂用量较大,对硫酸铝依赖性强,高PH值施胶度下降迅速等缺陷,于是人们希望能够找到一种能综合合成施胶剂与松香系施胶剂优点,同时克服各自不足的新型施胶剂,于是中性聚酯施胶便成了世界各国研究的热点。
  所谓中性聚酯施胶剂是利用多元酸和多元醇经缩聚而成的线型或体型大分子,一般是线性大分子,然后利用大分子自身的醚键或酯键与纤维形成共价配位,从而实现自身留着,因而其具备了合成施胶剂的反应特性,而缩聚使用的多元酸利用松香改性而制得又可使大分子中带有少量松香羧基,利用极少量的硫酸铝实现类似松香系施胶剂的施胶速现性,且该施胶剂不易水解,易于工业化生产成本低廉,施胶工艺简便。不愧是目前先进的中性、碱性施胶剂。
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