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    造纸中性施胶ABC

    阅读次数:     发布时间:2021-08-26 15:47:50

        中性抄造,对于纸张主要的改进在于强度性质和老化问题,酸性抄造的纸张大约在100~150年后降解,而中性抄造的纸张则超过500年。
     
    对于北美造纸工业,由酸性抄造向中性抄造转化的趋向始于二十世纪八十年代初。
     
    中性施胶是为了适应中性造纸发展起来的新型施胶,主要适用于要求具有良好的耐久性能的纸。
     
    中性造纸是在抄造过程中,维持pH值在7.0以上,原则上不用硫酸铝的一种方法,因pH值高于7.0,所以也称为碱性造纸。
     
    中性施胶通常有这样二种形式:
     
    一种是用强化高效的松香胶作为施胶剂,少加或不加明矾,并用阳离子树脂作为添加剂。
     
    如PAM、PAE、PAC等阳离子型助留剂替代明矾,提高松香胶的留存率,通常pH值控制在5.5~7.0,可使施胶剂与纤维牢固结合,获得满意的施胶效果,这种施胶也被称作“近中性施胶”,如分散松香胶就属于这一类;
     
    另一种形式是用合成施胶剂在完全不加明矾的情况下进行和中性施胶。
     
    中性抄造的优点:
     
    ⑴、优良的物理强度性质
    在碱性系统中,纤维润胀程度的增加提供了更多羟基从而导致了更佳的强度特性。
     
    强度特性的改善可有两种方式予以利用:一种是可用来生产质量更佳的纸产品,以适应高速印刷;另一种是可通过降低高达30%的打浆度或通过填料代替高达4%的纤维而维持在相同的强度性能。
     
    ⑵、使用高白度的碳酸钙
    碳酸钙具有高白度的特性,这在生产中可节省增白剂的用量,并且含碳酸钙的废纸或损纸,尤其是涂布损纸的使用成为可能。
     
    ⑶、更低的无机盐负荷
     
    在酸性抄造中纸机系统存在高负荷的无机盐。
     
    越来越高的环保法规迫使纸机水循环更加封闭才能做到。
     
    纸机封闭程度的提高必然导致设备的腐蚀。而碱性抄造系统的无机盐负荷要低得多。
     
    ⑷、优良的纸张特性
     
    碱性抄造可获得更好的产品质量,主要表现在白度高、印刷适应性好、有抗碱性液体的能力、纸张的强度和挺度有潜在的提高、层间结合强度的改善以及保存期的增加等。
     
    AKD简介
     
    中性施胶剂的种类很多,但绝大部分为合成施胶剂,也叫反应型中性施胶剂,目前应用最多的是烷基烯酮二聚体(AKD),另外也有一部分是烯基琥珀酸酐(ASA)。
     
    AKD的合成是通过二聚体脂肪酰氯完成的,硬脂酸是合成AKD的最常用的材料,试验发现当分子中的碳氢链增长到C14时,AKD将产生有效的抗水性,碳链再增长其抗水性不再增加。
     
    施胶常出现的问题及防治
     
    AKD施胶的逆转
     
    AKD施胶逆转不象松香胶那么快,而要经过几周时间才会发生,这就给区分假施胶造成困难。
     
    在出现施胶逆转中,发现含有碳酸钙的纸似乎不太敏感,AKD在起初表现出施胶而经过一段时间后就水解成不能施胶的棕榈酮而发生逆转,增加pH或碱度能加速水解反应,残存有Ca(OH)2的PCC是高碱度的,并可加速AKD水解。
     
    Bottorff也发现增加AKD与PCC的比例可降低AKD的水解速率和程度。
     
    AKD施胶常见的问题:
     
    1. AKD施胶失效
     
    由于AKD在高温下与水接触时间过长会产生水体而损失施胶效果。在23℃贮存的浆料小时后施胶度损失不明显,对于50℃贮存的浆料在2小时后就已经开始。
     
    而且时间越长、温度越高纸页的Cobb值损失越多。
     
    2. 熟化问题
     
    AKD施胶干燥曲线与香胶施胶时正好相反。它要求前期升温较快,以便使水分尽快蒸发,这时基内酸环能发生断裂,与纤维羟基结合,即与纤维表面的羟基起化学酯化反应,并固着于纤维的表面,从而使化纸张取得良好的施胶效应。
     
    但AKD与纤维的反应适率较慢,纸页干燥后AKD的施胶作用尚未完成,纸卷后存放24小时仅完成80%,若干天后施胶反应还在继续进行。
     
    3. 转换问题
     
    从酸法造纸向碱法造纸的转换中会遇到许多问题,这些问题直接与AKD有关。
     
    其中包括:
    a、湿压榨粘辊:当含有松香的损纸和浆料存在于碱性造纸系统时,会出现这种情况;
    b、施胶压榨前的前施胶:只有合适的施胶才能达到好的施胶压榨运行性。通过控制pH、碱度、和干燥条件在合适的范围内来实现;
    c、纸页打滑:由于AKD是一种蜡状物,AKD施胶纸通常有比松香纸更低的摩擦系数,当施胶度高时,纸变得太滑。
     
    这是AKD水解产物造成的。

    (文章来源:智桥科技)