微谱技术在表面施胶剂配方改进和开发中的应用
表面施胶是纸张或纸板加工过程中的一个工序，通常位于纸机的烘干部末端，使纸页在未完全干燥却具有一定的强度时喷涂一层胶液，经后续的干燥在纸和纸板表面形成一层胶膜，从而达到改变纸或纸板表面性能的目的。从造纸工业的发展来看，造纸表面施胶是不可或缺的过程之一，通过表面施胶可加人改善纸页性能或增加纸或纸板抗水性的表面添加剂。原先，由于技术水平及纸种要求的限制，表面施胶剂只能用在特殊纸种上，例如：钞票纸、证券纸、海图纸等。随着造纸工业技术水平的提高，纸张的表面施胶已经成为一种常规的纸张处理工序，尤其是近年来因印刷、复印、传真的普及对文化纸、包装纸和瓦楞纸的表面性能、强度及抗水性提出了更高的要求，因此造纸工业在不断的探求新的表面施胶技术。1 现行的表面施胶有如下优势1)提高纸和纸板的印刷性能；2)可通过选用不同的表面施胶剂种类，提高纸张的表面强度或抗水性；3 )提高纸和纸板的物理强度；4)表面施胶可减少纸张的两面差；5)不受抄纸水质和水温的影响，施胶效果比较稳定；6)胶料留着效果好，施胶成本低；7)和内施胶同时使用，可弥补内施胶的一些缺陷。2表面施胶剂的分类及其作用根据表面施胶剂的功能，我们分成抗水类和增强类。提高抗水性的表面施胶剂可选用烷基烯酮二聚体(AKD)、苯乙烯马来酸酐共聚物等；增强类的可选用淀粉、羧甲基纤维素(CMC)、聚乙烯(PVA)醇等。下面介绍目前纸厂常用的表面施胶剂类型及基特点。2．1淀粉及其改性物淀粉是一种天然高分子化合物，它是一种重要的表面施胶剂和纸张增强剂。玉米淀粉使用比较广泛，薯类淀粉使用效果较好。天然原淀粉粘度高，流动性差，容易凝聚，用水稀释后容易沉淀，在粘结性、成膜性方面还存在很大的局限性，所以在施胶系统中使用的是改性淀粉。使用淀粉改性物作为表面施胶剂最大的优点就是原料丰富，价格便宜，非常适合中国的国情，另外表面增强效果明显，可改善印刷效果。但淀粉是高分子水溶性物质，结构中含有亲水基，在成膜后难以抵挡液体的渗透。这就需要用变性淀粉和其它的表面施胶剂配合使用来达到纸张的要求。表面施胶中最常用的是氧化淀粉。2．2聚丙烯酰胺(PAM)PAM作为表面施胶剂，应和乙二醛混合，两者在于燥过程中可形成交联网络。由于纸页中存在三价铝离子和钙离子等，PAM分子中的部分-CONH：基团又水解成-COOH，这些金属多价离子会与PAM中的-COOH产生离子交联键，从而使纸而产生抗水性。PAM价格高，质量好，适合和价格便宜的淀粉配合使用。2．3聚乙烯醇(PVA)聚乙烯醇按聚合度和水解度不同，分为许多牌号。一般用作表面施胶的PVA聚合度为l000—2000，醇解度为98％-99％。我国生产的PVA，用于表面施胶的主要是1798，即聚合度为l700，醇解度为98％。经PVA表面施胶的纸张，干燥后纤维有很好的黏合力，表面强度好，PVA所形成的覆膜有很好的抗油脂性，但缺点是粘度高，涂布性差，易渗透到纸层内部(仅起到提高表面强度的作用)，通常为了达到所需的表面施胶效果，不免要加大用量。为解决这一问题，可采用硼酸预处理技术，其原理是经硼酸处理后的纸张在涂布PVA时，硼酸和PVA可发生交联反应而形成凝胶体，抑制了PVA向纸层内部的过量渗透。达到相同表面强度，如果只用PVA可能要用3％溶液，但采用l％-l．5％的硼酸溶液处理，浓度只要l％就够了。现在淀粉聚乙烯醇作为表面施剂的应用纸种及纸厂不断减少。2．4 CMCCMC是一种白色的粉末状、粒状或纤维状物质，无臭、无味、无毒，是一种很好的表面施胶剂。CMC一般粘度在300mPa·S以下，取代度在0．6—0．75时，比较适合用作表面施胶剂。与PVA相比，羧甲基纤维素(CMC)用作表面施胶剂具有更高的优越性：1)．它具有优秀的成膜性和整膜转移性能，能在纸或纸板表面形成很好的封闭性和抗油性。2)．由于变性淀粉的成膜性差，不可能在纸表面形成连续完整的膜，且会在纸张表面形成“积聚物”而堵塞孔隙，致使印刷时产生斑点，因此，淀粉与CMC配合后，可以很大程度上克服这种缺点。3)．CMC具有很好的分散性，它可以将其它胶料粒子充分分散而形成无一和稳定的体系，并能在一定时期内有效凝聚沉淀。4)如果采用适量配有CMC的胶料进表面施胶，可以在纸张表面形成一层连续完整而柔韧的薄膜，这层膜有调湿功能，可以攻为守防止纸或纸板在印刷过程中的翘曲形变并消除套印时的尺寸误差。5)．由于CMC出色的粘结能力，加强了纸或板纸表面纤维与纤维之间、纤维与填料之间的结合，从而有效地提高了纸张的表面强度。而且使纸(板)表面获得很好的油墨接受性，提高了纸张的光泽度，使印刷出来的文字图像既光泽靓丽，又能减少墨耗。CMC薄膜强度大，抗油性，但粘度高，故多采用中等相对分子质量、替代度为0．5—0．7mol／g的CMC，涂布后纸的破裂强度和印刷光泽度好。2．5改性AKD改性AKD主要和淀粉配合在纸板上使用，可在用量比较少的情况下提高纸板的抗水性能，还能大大降低纸的成本。以前担心的AKD熟化问题也基本上已经解决，像普通的高强瓦楞或是牛皮箱板纸，完全熟化期也可以在2个小时内完成。这种改性AKD加表面施胶淀粉的方法也应用在普通的文化用纸上，用来完全取代浆内施胶。加在纸的表面，这样不但可降低AKD的用量，还能缩短AKD的熟化时间。3表面施胶剂配方体系的技术分析微谱技术作为国内最大的未知成分分析机构，一直致力于成为卓越的化工技术服务提供商，在造纸助剂领域的造诣和取得的成绩也是十分明显的。通过专业的技术人员借助围观谱图分析的方法对表面施胶剂的成分进行分析和还原，为生产厂家的配方改进和提升起到了极大地促进作用。作为一个新兴行业，技术服务外包机构对于企业技术革新的推动作用越来越明显，更多的企业开始选择微谱技术作为他们的技术服务供应商，建立起了广泛的合作关系。 抢个沙发。哈哈好资料，谢谢分享
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