阳离子分散松香胶及其制备技术

! !""#年第 $期 张克庆 李海英 陈子成 山东轻工业学院制浆造纸工程省级重点学科 （!"#$##） 施胶是造纸的一道重要工序，其目的是通过一定 的工艺方法使纸张表面均匀分布一种低表面自由能 的物质，形成一层憎液性膜，阻止或延缓液体对纤维 的渗透和扩散，使纸或纸板具有抗拒液体 （特别是水 和水溶液）扩散和渗透性能。传统的施胶剂为松香胶， 如皂化松香胶、强化松香胶和分散松香胶，在施胶时 都必须借助 "#$ % &’( ) *·+(,$’才能在纸张纤维表面 留着而达到施胶的目的。但给纸张带来了酸性，加速 了纸张的老化，且设备易受腐蚀，又限制廉价填料 -.-’*的使用。故以后又发展了中 /碱性造纸，如使用 "01（烷基烯酮二聚体）和 "&"（烯基琥珀酸酐）等化 学反应型中性施胶剂，其施胶机理是施胶剂与纤维素 通过共价键结合使纸张产生抗水性。但由于 "01和 "&"本身的特性，使其生产不稳定，贮存时间短，且贮 存条件 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 又高，在炎热的夏季更为严格。同时 "01 施胶滞后使施胶度不易控制，即使强干燥，下机时施 胶度最多也只能达到 !23。"01和 "&"都有产生高 水解物的倾向，容易发生粘压榨辊的现象，从而使 "01和 "&"的使用受到了很大的限制。为抓住我国 加入 45’带来的商机，迅速赶上世界先进水平，克服 "01和 "&"的上述不足，为我国造纸工业推广中性 施胶创造有利条件，+666 7 $222年国家科委、中国造 纸协会明确指出：阳离子分散松香胶是我国纸张施胶 剂的发展方向。而松香资源中国西部极为丰富。这为 开发优质的阳离子分散松香胶创造了有利条件。 ! 阳离子分散松香胶及其特点 与阴离子分散松香胶类似，阳离子型分散松香胶 也是以物理或化学的方法使松香均匀地分散到水中， 形成的一种稳定的乳液 8 + 9。这里的物理方法一般为搅 拌动力，它使松香充分分散；化学法一般指利用乳化 剂改变表面张力使乳液形成一稳定的体系 8 $ 9。但与阴 离子分散松香胶不同的是阳离子分散松香胶是一种 带有阳电荷的，能够靠静电引力自行留着并均匀分布 于带阴电荷的纸浆纤维表面的，使纸张产生良好的抗 水性的松香施胶剂。正因如此，阳离子分散松香胶与 以往的皂化胶、强化胶、阴离子分散松香胶及反应型 中性施胶剂相比有其独特的优点 8 * 7 : 9： % + ) 用量为阴离子分散松香胶的一半，并可降低 硫酸铝用量 *23 7 :23左右 （相对于阴离子分散松 香胶用量），从而可以改善纸张变脆发黄情况，提高纸 张耐久性、白度及强度； % $ ) 可以彻底消除夏季施胶障碍，进一步提高纸 张的各项技术指标和品质； % * )施胶时 ;,适用范围较宽，可在 ;,( 7 <的范 围内进行施胶，网前箱控制在 ;,= 7 => :近中性施胶， 而且抗硬水能力极强； % ( ) 由于在近中性条件下施胶，可以采用碳酸钙 作为填料来提高纸张的档次； % : ) 因为带有正电荷，可直接与带有负电荷的草 纤维或木纤维直接反应，纸张施胶均匀； % = ) 进入纸机干燥部，游离松香粒子与纤维上的 铝离子作用，使松香粒子疏水基，亲水基转向定位，并 牢固与纤维结合。 （<）具有不水解，贮存期长，价格低，使用方便等 优点。 （!）减少环境污染：降低白水中胶料、填料、纤维、 硫酸铝以及其它可溶性物质含量。 阳离子分散松香胶的应用实例为华泰集团的高 级涂布白板纸车间。在使用过程中发现，用阳离子分 阳离子分散松香胶及其制备技术 摘 要： 本文对阳离子分散松香胶的作用和制备技术进行了总结。 关键词： 阳离子分散松香胶；施胶；乳化剂 作者简介：张克庆 %$&’# ( )，男，山东轻工业学院制浆造纸工程省级重点学科硕士学位研究生，研究方向为造纸湿部化学与造纸化 学品 造纸化学品与应用 !湖南造纸 散松香胶可明显的减少硫酸铝的用量，降低对环境的 污染和对设备的腐蚀程度；对系统的温度和 "#值的 适用范围广，能够适应于 $% & ’%(高温浆料施胶，减 少夏季施胶障碍等问题；对浆料的阴阳离子和杂质抗 干扰能力较强，施胶效果比阴离子松香胶好，用量 少。据他们初步估算，在板纸车间底浆使用，月可节约 施胶成本 )万元；同时，阳离子分散松香胶可以用计 量泵直接加入流浆箱前的高位箱或白水塔处，具有操 作方便、可及时调整等优点。 ! 阳离子分散松香胶的制备技术 阳离子分散松香胶大体有三种制备方法，为高压 均质法、阴离子转型法和常压逆转法 * + , - .。 / 0 1 高压均质法 该工艺是将松香、改性松香、乳化剂先进行高温 预乳化，然后将预乳化产品和稳定剂一起进入高压均 质机进行均质处理，从而制得粒度 %2 3!4，性能稳定 的阳离子分散胶，该工艺最大特点是必须高压均质 （ 3% , ’%5"6）才能保证粒度均匀，产品稳定，但由于该 工艺主要靠机械高压“蛮力”，因而在预乳化时对乳化 剂的要求相对较低，乳化剂的选择范围较宽，故可选 择泡沫低、成本低且具有其它功能的表面活性剂作乳 化剂，且乳化剂用量可以极少，其分散力主要靠机械 “蛮力”，当松香一旦分散后便可用高分子阳离子聚合 物作稳定剂来稳定这一粒度，使颗粒不重新聚集，保 证粒度稳定，产品稳定，而添加的稳定剂可以不是表 面活性剂，因而不会降低抗水性，不会起泡，同时稳定 剂又是施胶剂、增强剂和助留剂。从而提高阳离子分 散松香胶的各方面性能。该工艺设备投资较大，生产 条件苛刻，国内一般中小助剂厂难以上马。 / ) 1 阴离子转型法 该工艺是先用阴离子乳化剂制备出性能稳定的 阴离子分散松香胶，再添加一定的阳离子“过渡剂”如 阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺，然后在强烈搅拌下 将松香胶加到阳离子化剂中，从而转相型为阳离子分 散松香胶，该工艺设备投资少，操作容易，但所得产品 质量不够稳定，成本较高，使用效果稍差，竞争力小， 故目前在国内也难以推广。 / 3 1 常压逆转法 * 7 , ! . 该工艺不需要高压设备，工艺过程和阴离子分散 胶基本一样，但制得的分散松香胶却是性能稳定、粒 度均匀的阳离子型，该工艺最大的难点就在于乳化剂 的选择。由于国内阳离子表面活性剂品种有限，成本 较高，故很难找到一种合适的乳化剂。可否另辟蹊径， 根据松香 #89值来合成一种具有乳化和施胶共同性 能的表面活性剂就成了该工艺可否实施的关键。 " 阳离子分散松香专用乳化剂的选择 目前国内常用的阳离子表面活性剂主要是季铵 盐类，咪唑啉类、吗啉类、吡啶类等。经研究发现，单独 使用一种阳离子表面活性剂 （如：氯化十二烷基二甲 基苄基铵（0))-、洁尔灭）、溴代十二烷基二甲基苄基 铵（新洁尔灭）、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三 甲基氯化铵、氯化二甲基双十八烷基铵等）难以产生 理想的结果。即使利用这些基础表面活性剂进行复配 及和非离子表面活性剂 （如壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪 醇聚氧乙烯醚等）进行复配，效果仍不会太理想。据国 外相关资料透露采用高分子阳离子表面活性剂作乳 化剂可以得到很好的乳化效果。 众所周知松香是一种由多种带有环状结构的有 机羧酸组成，并含有不饱和键，不饱和键易发生加成 反应，从而可制得各种改性松香，而一般制备分散松 香都是使用普通松香和改性松香混合再进行乳化，由 于松香中羧基的存在，因此利用阴离子表面活性剂可 以很容易将其乳化并保持其性能稳定，相反由于羧基 在水中可部分电离，如使用阳离子乳化剂乳化时，电 离的部分松香很容易和阳离子乳化剂结合形成沉淀 物，破坏了原有的电离平衡，使平衡向电离方向移动， 最终使整个体系沉淀，因而制备难度极大，要想使松 香被乳化，不和阳离子乳化剂生成沉淀，就需选择一 种特殊的乳化剂，而高分子乳化剂正适应了这一特 点，可以根据需要 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 高分子结构，使之与松香结合 而不沉淀 * 0% .。 对高分子乳化剂的合成国内也正在逐步展开，例 如河南省道纯化工技术有限公司选用苯乙烯、甲基苯 乙烯作为高分子亲油基团，选择丙烯酸甲酯、丙烯酸 丁酯作为过渡基团，选择二甲基二烯丙基氯化铵作为 亲水基团，选用铵甲基化丙烯酰胺作施胶增强剂 （同 时亦作为羧基抗沉淀剂），过硫酸铵为引发剂进行乳 液共聚，调节分子量制得一系列的高分子阳离子表面 活性剂 * 7 .。据说这种高分子的表面活性剂和溴代烷基 季铵盐复配使用，可以获得极佳乳化效果，而且选择 一种阴离子表面活性剂和上述表面活性剂混配，不仅 不产生沉淀，且可大大降低活性体系的表面张力，降 低乳化所用活性剂量。 造纸化学品与应用 !" !""#年第 $期 摘自《纸业周刊》 !""# 年 ︽上 海 造 纸 ︾ 征 订 启 事 《上海造纸》是上海市造纸学会主办的制浆造纸工业专业技术性期刊。是中国学术期刊 !光盘 "全文收录期刊，在“万方数据—数字化期刊群”全文上网，深受全国各地造纸企业的欢 迎。 《上海造纸》面向造纸企业及相关企业的工程技术人员、经营管理人员和技术工人。主要 刊登学术 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 、科研 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 和纸业信息。 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 包括：企业家论坛、制浆造纸、设备电仪、环保节 能、化工助剂、加工纸、脱水器材、经营管理等的科技成果、应用技术和经验交流。 《上海造纸》作为企业工程技术人员的园地和论坛，欢迎广大科技工作者踊跃投稿和订 阅。同时欢迎与造纸工业相关的造纸机械厂、铜网毛布厂、化工助剂厂、环保设备厂等企业单 位在本刊刊登广告。 《上海造纸》从 #$$%年下半年开始由季刊改为双月刊，大 &’开 ’%页，面向国内发行。国 内统一刊号为 ()*& +&%,* - ./。全年定价 !含邮费 "’$元。欢迎单位集体和个人订阅。请欲 订阅本刊者由银行或邮局汇款至上海市造纸学会。汇款时请注明订阅单位名称、地址、邮编、 电话和收件人姓名，并写明订阅份数。 单位名称：上海市造纸学会 开户银行：工行长宁支行延安西路分理处 帐 号：&$$&#%,’$0$&%%$,*’’ 邮政编码：#"""$" 联系电话：$#& +’#&1#%*1 ’#1’01’% 传 真："#! % &#!’#$(’ ! "#$%&) *+,-./ !&(0 123 联 系 人：吴家清 张椰飞 我国将立法完善废纸回收体系 提高废纸回收率 环保总局有关负责人在 &$月 ,日中国纸业环保 高层论坛上透露，中国每年产生废纸 &%$$万吨，回收 利用的废纸约 %$$万吨，回收率尚不足三成。为此，国 家将加快循环经济立法进程并完善废纸回收利用体 系。 环保总局污控司副司长李新民说，日本的废纸回 收率约为 2,3 ，芬兰城市里的旧报纸、杂志的回收率 已经达到 &$$3 。由此可见，我国废纸利用的潜力还 是很大的，为此必须设立专门的废纸回收机构，制定 统一的废纸分类标准，有组织、有指导地开展国内废 纸的收集、分类和供应工作。 ’ 结语 依据中国造纸协会 #""$年度报告，#""$年纸及 纸板产量已达 $4’"万吨。据此，中性施胶需消耗的阳 离子分散松香胶为 #’万吨，市场容量 !"亿元以上， 按中国造纸近几年产量增长率平均在 56 % 46之间 来看，未来 !"年市场潜力巨大。因此，利用我国丰富 的松香资源和逐渐强大起来的科研队伍，开发低廉高 效的阳离子分散松香胶必有广阔的发展前景。 参考文献 4& 5廖衍发6 周茂荣6 廖琪 7 阴离子中性分散松香胶的生产及在包装纸 上的应用 7 西南造纸，#$$#，** !# " 8 1&7 4# 5 赵书伟6 丁明杰 7 分散松香胶稳定性的研究 7 河南化工，#$$$， !&$ " 8 2 9 ,7 4*%王平安 7 分散松香胶的制备和使用方法 7 国际造纸，#$ !& " 8 ’% 9 ’17 4% 5张国运 7 阳离子分散松香胶的应用 7 造纸化学品，#$$%，!& " 8 %$ 9 %*7 41 5孙义昆6张葆宁 7 阳离子分散松香胶的应用研究 7 中国造纸，#$$*， & !’ " 8 % 9 07 4’ 5路嫔6谢福斌6梁海燕6等 7 阳离子分散松香胶的研制方法及途径 7 化学与粘合，#$$&，!# " 8 ’& 9 ’*7 42 5 路嫔6 蔡清海6 梁海艳6 等 7 阳离子型乳化分散松香胶的研制 7 纸 和造纸，#$$*，!& " 8 ’& 9 ’*7 4, 5 牛华 7 常压逆转工艺制备阳离子分散松香胶 7 造纸化学品，#$$%， !# " 8 #1 9 #07 40 5杨飞，赵传山，张涛 7 低速常压逆转乳化法制备阳离子分散松香胶 7 中国造纸，#$$%，#’ !’ " 8 , 9 &&7 4&$ 5吴宗华，陈少平，孙秀武，卢玉栋 7 高分子表面活性剂在分散松香 胶中的功能 7 中国造纸，#$$%，#$ !0 " 8 &, 9 #$7 ·行业动态· 收稿日期：#$$1—$’—*$ """""""""""""""""""""""""""""""""""" """""""""""""""""""""""""""""""""""" 造纸化学品与应用