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1、http://www.paper.edu.cn中性施膠劑的分類及研究現(xiàn)狀楊開吉蘇文強沈靜東北林業(yè)大學生物質材料科學與技術教育部重點實驗室哈爾濱150040摘要：施膠是造紙過程中一個非常重要的工藝過程，可分為酸性施膠和中性施膠，本文著重對幾種中性施膠劑的研究現(xiàn)狀進行了綜述。關鍵詞：中性施膠劑；分類；研究現(xiàn)狀酸性施膠使用松香膠施膠劑，必須要加入硫酸鋁，由于在酸性條件下易產(chǎn)生纖維素的水[1]解，對紙張的強度有不良影響；酸性施膠加入過多的礬土會使得紙頁發(fā)脆，強度降低。另外，會導致水中TDS(總溶解固體物含量)和COD(化學耗氧量)指標
2、過高，引起嚴重的環(huán)境污[2]染。進入20世紀90年代后，作為造紙主要原料的木材資源日漸缺乏，紙和紙張價格飛漲。而且，人們對于紙張白度的要求越來越高，二氧化鈦（TO2）價格昂貴，供應緊張。造紙用碳酸鈣多來自白堊，其中含有少量CaO，加填系統(tǒng)pH值為7左右。從降低成本考慮，加廉價的碳酸鈣生產(chǎn)高灰分紙是勢在必行的。另外，酸性施膠條件下，容易引起設備的腐蝕，紙或[3]紙板的耐久性差，物理性能特別是耐破度及撕裂度差。中性、酸性抄紙性能比較如下表所示：特性中性條件酸性條件強度較強較差耐久性較長，不易發(fā)脆發(fā)較短，易發(fā)脆發(fā)黃黃對紙機及設備腐蝕
3、輕重白水封閉易較難抄紙用水量少多廢水處理容易且量少較難且量大總的來說，造紙工業(yè)由酸性造紙向中/堿性造紙的轉變，即由酸性施膠向中/堿性施膠的轉變，已經(jīng)成為不可逆轉的趨勢，這是國際造紙技術的必然發(fā)展趨勢。1松香類中性施膠劑。1.1陰離子乳液松香膠的中性施膠-1-http://www.paper.edu.cn關于陰離子松香膠乳用于中性施膠的研究很多。從80年的聚合氯化鋁-陰離子分散松香膠中性施膠技術，到90年代初陽離子中性施膠技術，國外的中性施膠技術得到了很大的發(fā)[4]展。近年來也有采用松香皂膠與聚胺或某些金屬離子配合進行中性施膠研
4、究的報道。陰離子乳液松香膠在中性或偏酸性條件下借助于特殊留著劑，能沉淀于纖維表面。目前國外也有中性施膠松香膠乳，例如日本近代化學工業(yè)株式會社推出的中性松香施膠劑R-10系45%白色膠乳，屬陰離子型，pH值為5.8，乳膠顆粒尺寸為0.28微米，可用于中性施膠。乳化劑陰離子增效劑陰離子分散劑松香高分散松香膠陰離子乳液松香膠馬來松香圖1陰離子乳液松香膠的制備陰離子乳液松香膠的施膠機理：在紙漿體系中，添加的陰離子松香膠，與加入的正電性添加物質發(fā)生反應，呈現(xiàn)正電性，從而依靠靜電引力吸附到紙漿纖維上。吸附作用發(fā)生后，分散性的正電性松香粒子
5、較為均勻地分布在纖維表面。進入干燥部，正電性較低的松香粒子的疏水基、親水基轉向定位。通常情況下，松香粒子在干燥部借助于鋁離子而實現(xiàn)其固著，[6]完成施膠。實際應用時，陰離子松香膠乳和上述特殊留著劑是分別添加的，即采用的是雙組分體系中性施膠劑。因為如將兩者加在一起進行施膠，由于相反離子間的靜電引力，會很快產(chǎn)生絮凝物而難于達到預期的效果。目前，這種雙組分體系有DRS/PAC、DRS/CPAM、DRS/PAE[5]（陽離子聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷）等。其中，DRS/PAC雙組分中性施膠體系十分重要。1.2陽離子分散松香膠陽離子分散松香膠
6、是美國Hercule公司于80年代中期推出的松香系施膠劑，稱之為第四代松香膠，分散松香膠的陽離子化有兩種類型：陽離子分散型和自身陽離子型。乳化劑陽離子增效劑陽離子分散劑陽離子松香乳液松香膠陽離子松香膠乳改性松香圖2陽離子松香膠的制備1.2.1陽離子分散型陽離子分散型松香膠是指通過陽離子乳化劑對松香進行乳化，使松香膠乳表面帶有正電荷而得到的陽離子乳液，在這種松香膠的制備過程中，也經(jīng)常添加助乳化劑、穩(wěn)定劑等，對-2-http://www.paper.edu.cn[7]松香膠進行進一步分散和乳化。這種分散松香膠的特點就是，膠料體系由
7、水及分散于其中的陽離子型松香膠粒組成，即既有較強的分散性，又有一定的陽離子性，得到高分散松香膠。[8]典型的陽離子分散劑或表面活性劑有如下幾種：~~CHCHCHCH~~~~CHCHCHCH~~222O=CC=OCOOCHCHN(CH)2232NCHCHNHCHCHNH22222~~CHCHCHCHCHCH~~222COOC4H9COOCH2CH2N(CH3)21.2.2自身陽離子化利用羥基的反應或通過松香與不飽和陽離子小單體共聚在松香分子上引入陽離子基，以[9]實現(xiàn)陽離子化。實際上自身陽離子化就是通過形成陽離子表面活性劑而對松
8、香進行乳化和分散，得到高分散膠。+HRCOOH+CH2CHCH2ClRCOOCH2CHCH2ClOOHCH3CH3CH3NCH3+RCOOCHCHCHNCHCl223OHCH3通常情況下，在這種松香施膠體系中，加入一定量的硫酸鋁，可提高其施膠效果，但[10]不宜過多，否則會產(chǎn)
