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1、第18卷第4期造紙化學品Vo.l18No.42006年8月PAPERCHEMICALSAug.2006中性ASA施膠劑的施膠機理及其應用技術在中性/堿性(pH約為7.5~8.5)條件下向試劑中添加ASA,能夠使纖維素纖維對水分吸收的抑制作用增強。像松香酸一樣,烯基琥珀酸酐(ASA)能與明礬以同樣的方式混合,作為酸性抄紙的施膠劑。此外,在pH為4.5~6.5的酸性條件下,商業(yè)性的ASA也可用于回用掛面紙板、優(yōu)等紙、防水及模型材料的生產(chǎn)。用于纖維素纖維的ASA和AKD是以陽離子分散體的形式存在,它們先于纖維素纖維形成網(wǎng)面,進而被壓榨和干燥
2、。這2種施膠劑的使用,對造紙商們從以高嶺土作為主要填料的酸性抄紙向以碳酸鈣作為主要填料的中性/堿性抄紙轉變是有利的。所有的ASA產(chǎn)品是不溶于水的液態(tài)物質,通常1理論背景在添加到抄紙系統(tǒng)前,被陽離子淀粉瞬間乳化。此O.Wurzburg己經(jīng)研發(fā)出一種C8變體的ASA,外,還對其他的乳化劑進行了嘗試,結果證明合成的可以用該ASA制備一種商品名為dryflo的疏水陽離子聚合物也可以作為ASA的乳化劑。就經(jīng)濟淀粉。最初,開發(fā)ASA是用作變壓器油的吸水劑,可行性來說,它們與陽離子淀粉具有同等的可選擇這是因為它很容易、并能快速地與水和活化
3、氫發(fā)生性;而且,在使用陽離子淀粉作乳化劑既不經(jīng)濟又不反應。ASA與水的反應使其轉變?yōu)楹亩?適用的情況下,陽離子聚合物仍可以經(jīng)濟有效地發(fā)如圖1所示。而形成的二元酸在油中具有可溶性,揮乳化作用。這可使變壓器油在不損害其性能的情況下,除去其眾所周知,由ASA處理的纖維素纖維抄造的紙產(chǎn)中的水分。品,將會抑制紙頁對水的吸收。關于抄紙過程中膠乳(如ASA)的應用,提出如下2個重要的理論問題:其一是:在抄紙漿料中,貫穿于纖維素纖維間的ASA的分布機理;陽性ASA乳液與纖維素間最初的反應,導致ASA受離子吸附作用而以塊狀的、稀疏的、未分散的形
4、式微滴分布在纖維素纖維和漿料中其他組分的表面;為使ASA成為一種有效的施膠圖1ASA的水解劑,ASA必須均勻分布于纖維素纖維之間,并與纖維素發(fā)生反應;最初的ASA產(chǎn)品是由馬來酸酐(順式丁烯二酸其二是:ASA與纖維素纖維間的反應和ASA在酐)與蜂蠟裂解獲得的烯烴反應制得。此烯烴的碳纖維表面的定著取向,與施膠或其賦予纖維一定憎鏈長度為C15~C18(其質量分數(shù)不低于95%),如水性能間的作用機理。圖2所示。2ASA在抄紙系統(tǒng)中的分布對那些從乳液中沉積在纖維表面的施膠劑(松香酸、ASA和AKD)做出假設,認為這些施膠劑是通過被稱作
5、燒結或熔化、流動的作用使它們分散于大量的纖維之間,該物質網(wǎng)將在壓榨和干燥的作用下形成紙頁。假設中,施膠劑在紙機干燥部熱能的作用下發(fā)生熔化,并在纖維之間流動。伴隨著施膠劑的熔化與流動,施膠劑的憎水端脫離纖維表面。在使用固態(tài)的施膠劑的情況下,如松香膠和AKD,圖2馬來酸酐與烯烴反應制備ASA假設施膠劑能否進行再次分布的關鍵在于施膠劑的第4期中性ASA施膠劑的施膠機理及其應用技術61玻璃化轉變溫度的高低。施膠劑的玻璃轉化溫度越移,脫離紙卷。另一種可能是空氣中的水蒸氣破壞低,施膠劑被熔化的可能性就越大,就能夠更好地流施膠劑ASA與纖維
6、素纖維間的結合,從而導致紙卷動,從而能夠更均勻地在抄造的紙頁中分布。外層的膠料損失。紙層越靠近卷心,其與空氣中水ASA不同于松香膠和AKD,它在常溫下是液蒸氣作用的可能性越小。態(tài)。因此,燒結假設的熔化理論部分對ASA來說與其施膠劑相比,ASA的優(yōu)勢在于:在紙頁進是不適用的,但該假設的流動理論部分對其還是極入紙機的施膠壓榨或計量施膠壓榨前,80%的ASA其適用的。已經(jīng)發(fā)生擴散。使造紙商們可以將其施膠紙頁以其然而,當Gess不止在一臺紙機的機罩上發(fā)現(xiàn)松質量的4%~8%的水分進入施膠壓榨或計量施膠香和其他關于在紙機的機罩上發(fā)現(xiàn)ASA的報
7、告發(fā)壓榨。這對于減少紙機干燥部能耗和由此增加產(chǎn)率表以后,燒結理論假設變得站不住腳了。因為抄或節(jié)省蒸氣是非常重要的。造的紙幅與機罩間存在著一定的距離,而這里并不3施膠劑與纖維素間的反應存在施膠劑從纖維表面向機罩流動的途徑。一種較具說服力的觀點認為,施膠劑確實在細小纖維上發(fā)膠料在紙頁中的擴散分為2個過程。膠料在紙生沉降,但紙頁中的部分細小纖維組分在帶式通風頁中的均勻分布是第1個過程;此后,膠料本身在紙和干燥部真空系統(tǒng)的作用下發(fā)生遷移,脫離紙頁。頁中進行再次分布,這時膠料與抄紙漿料組分以某當氣流減小時,紙頁中的細小組分流動變緩,細小組
8、種方式發(fā)生作用,使施膠劑的憎水端與纖維脫離。分的遷移量減少,從而減少機罩上的松香膠量。這假設ASA與纖維發(fā)生反應生成酯,如圖3所能夠對機罩上發(fā)現(xiàn)的部分松香膠做出解釋,但還不示。Robert在U.Mist的研究首次證明該反
