造紙中性施膠ABC
閱讀次數： 發(fā)布時(shí)間:2021-08-26 15:47:50
中性抄造，對于紙張主要的改進(jìn)在于強度性質(zhì)和老化問(wèn)題，酸性抄造的紙張大約在100～150年后降解，而中性抄造的紙張則超過(guò)500年。
對于北美造紙工業(yè)，由酸性抄造向中性抄造轉化的趨向始于二十世紀八十年代初。
中性施膠是為了適應中性造紙發(fā)展起來(lái)的新型施膠，主要適用于要求具有良好的耐久性能的紙。
中性造紙是在抄造過(guò)程中，維持pH值在7.0以上，原則上不用硫酸鋁的一種方法，因pH值高于7.0，所以也稱(chēng)為堿性造紙。
一種是用強化高效的松香膠作為施膠劑，少加或不加明礬，并用陽(yáng)離子樹(shù)脂作為添加劑。
如PAM、PAE、PAC等陽(yáng)離子型助留劑替代明礬，提高松香膠的留存率，通常pH值控制在5.5～7.0，可使施膠劑與纖維牢固結合，獲得滿(mǎn)意的施膠效果，這種施膠也被稱(chēng)作“近中性施膠”，如分散松香膠就屬于這一類(lèi)；
另一種形式是用合成施膠劑在完全不加明礬的情況下進(jìn)行和中性施膠。
在堿性系統中，纖維潤脹程度的增加提供了更多羥基從而導致了更佳的強度特性。
強度特性的改善可有兩種方式予以利用：一種是可用來(lái)生產(chǎn)質(zhì)量更佳的紙產(chǎn)品，以適應高速印刷；另一種是可通過(guò)降低高達30%的打漿度或通過(guò)填料代替高達4%的纖維而維持在相同的強度性能。
碳酸鈣具有高白度的特性，這在生產(chǎn)中可節省增白劑的用量，并且含碳酸鈣的廢紙或損紙，尤其是涂布損紙的使用成為可能。
越來(lái)越高的環(huán)保法規迫使紙機水循環(huán)更加封閉才能做到。
紙機封閉程度的提高必然導致設備的腐蝕。而堿性抄造系統的無(wú)機鹽負荷要低得多。
堿性抄造可獲得更好的產(chǎn)品質(zhì)量，主要表現在白度高、印刷適應性好、有抗堿性液體的能力、紙張的強度和挺度有潛在的提高、層間結合強度的改善以及保存期的增加等。
中性施膠劑的種類(lèi)很多，但絕大部分為合成施膠劑，也叫反應型中性施膠劑，目前應用最多的是烷基烯酮二聚體（AKD），另外也有一部分是烯基琥珀酸酐（ASA）。
AKD的合成是通過(guò)二聚體脂肪酰氯完成的，硬脂酸是合成AKD的最常用的材料，試驗發(fā)現當分子中的碳氫鏈增長(cháng)到C14時(shí)，AKD將產(chǎn)生有效的抗水性，碳鏈再增長(cháng)其抗水性不再增加。
AKD施膠逆轉不象松香膠那么快，而要經(jīng)過(guò)幾周時(shí)間才會(huì )發(fā)生，這就給區分假施膠造成困難。
在出現施膠逆轉中，發(fā)現含有碳酸鈣的紙似乎不太敏感，AKD在起初表現出施膠而經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后就水解成不能施膠的棕櫚酮而發(fā)生逆轉，增加pH或堿度能加速水解反應，殘存有Ca(OH)2的PCC是高堿度的，并可加速AKD水解。
Bottorff也發(fā)現增加AKD與PCC的比例可降低AKD的水解速率和程度。
由于A(yíng)KD在高溫下與水接觸時(shí)間過(guò)長(cháng)會(huì )產(chǎn)生水體而損失施膠效果。在23℃貯存的漿料小時(shí)后施膠度損失不明顯，對于50℃貯存的漿料在2小時(shí)后就已經(jīng)開(kāi)始。
而且時(shí)間越長(cháng)、溫度越高紙頁(yè)的Cobb值損失越多。
AKD施膠干燥曲線(xiàn)與香膠施膠時(shí)正好相反。它要求前期升溫較快，以便使水分盡快蒸發(fā)，這時(shí)基內酸環(huán)能發(fā)生斷裂，與纖維羥基結合，即與纖維表面的羥基起化學(xué)酯化反應，并固著(zhù)于纖維的表面，從而使化紙張取得良好的施膠效應。
但AKD與纖維的反應適率較慢，紙頁(yè)干燥后AKD的施膠作用尚未完成，紙卷后存放24小時(shí)僅完成80%，若干天后施膠反應還在繼續進(jìn)行。
從酸法造紙向堿法造紙的轉換中會(huì )遇到許多問(wèn)題，這些問(wèn)題直接與AKD有關(guān)。
a、濕壓榨粘輥：當含有松香的損紙和漿料存在于堿性造紙系統時(shí)，會(huì )出現這種情況；
b、施膠壓榨前的前施膠：只有合適的施膠才能達到好的施膠壓榨運行性。通過(guò)控制pH、堿度、和干燥條件在合適的范圍內來(lái)實(shí)現；
c、紙頁(yè)打滑：由于A(yíng)KD是一種蠟狀物，AKD施膠紙通常有比松香紙更低的摩擦系數，當施膠度高時(shí)，紙變得太滑。
這是AKD水解產(chǎn)物造成的。
（文章來(lái)源：智橋科技）
