表面施膠劑的種類(lèi)和特點(diǎn)
點(diǎn)擊次數(shù):2387 發(fā)布時(shí)間:2021-12-20
表面施膠是紙張加工過(guò)程中的一個(gè)工序,通常位于紙機(jī)的烘干部末端,使紙頁(yè)在未完全干燥卻具有一定的強(qiáng)度時(shí)噴涂一層膠液,經(jīng)后續(xù)的干燥后在紙張表面形成一層膠膜,從而達(dá)到改變紙張表面性能的目的。隨著造紙工業(yè)技術(shù)水平的提高,紙張的表面施膠已經(jīng)成為一種常規(guī)的紙張?zhí)幚砉ば?,尤其是近年?lái)因印刷、復(fù)印、傳真的普及對(duì)文化紙、包裝紙和瓦楞紙的表面性能、強(qiáng)度及抗水性提出了更高的要求,因此造紙工業(yè)在不斷的探求新的表面施膠技術(shù)。
表面施膠劑在功能上通常有增加抗水性和增強(qiáng)紙張強(qiáng)度。提高抗水性的表面施膠劑可選用烷基烯酮二聚體(AKD)、苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物等;增強(qiáng)類(lèi)膠劑可選用淀粉、羧甲基纖維素(CMC)、聚乙烯(PVA)醇等。這些常用的表面施膠劑的種類(lèi)和特點(diǎn)如下:
1、淀粉及其改性物
淀粉是一種天然高分子化合物,它是一種重要的表面施膠劑和紙張?jiān)鰪?qiáng)劑。玉米淀粉使用比較廣泛,薯類(lèi)淀粉使用效果較好。天然原淀粉粘度高,流動(dòng)性差,容易凝聚,用水稀釋后容易沉淀,在粘結(jié)性、成膜性方面還存在很大的局限性,所以在施膠系統(tǒng)中多使用的是改性淀粉。使用淀粉改性物作為表面施膠劑最大的優(yōu)點(diǎn)就是原料豐富,價(jià)格便宜,非常適合中國(guó)的國(guó)情,另外表面增強(qiáng)效果明顯,又可改善印刷效果。但淀粉是高分子水溶性物質(zhì),結(jié)構(gòu)中含有親水基,在成膜后難以阻隔液體的滲透,這就需要用變性淀粉和其它的表面施膠劑配合使用來(lái)達(dá)到紙張的要求。
2、聚丙烯酰胺(PAM)
PAM作為表面施膠劑,在使用時(shí)和乙二醛混合,兩者在于燥過(guò)程中可形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。由于紙頁(yè)中存在三價(jià)鋁離子和鈣離子等,PAM分子中的部分-CONH:基團(tuán)又水解成-COOH,這些金屬多價(jià)離子會(huì)與PAM中的-COOH產(chǎn)生離子交聯(lián)鍵,從而使紙而產(chǎn)生抗水性。PAM價(jià)格高,質(zhì)量好,適合和價(jià)格便宜的淀粉配合使用。
3、 聚乙烯醇(PVA)
聚乙烯醇按聚合度和水解度不同分為多種規(guī)格,一般用作表面施膠的PVA聚合度為l000~2000,醇解度為98%~99%。經(jīng)PVA表面施膠的紙張,干燥后纖維有很好的黏合力,表面強(qiáng)度好,PVA所形成的覆膜有很好的抗油脂性,但缺點(diǎn)是粘度高,涂布性差,易滲透到紙層內(nèi)部(僅起到提高表面強(qiáng)度的作用),通常為了達(dá)到所需的表面施膠效果,不免要加大用量。為解決這一問(wèn)題,可采用硼酸預(yù)處理技術(shù),其原理是經(jīng)硼酸處理后的紙張?jiān)谕坎糚VA時(shí),硼酸和PVA可發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而形成凝膠體,抑制了PVA向紙層內(nèi)部的過(guò)量滲透。達(dá)到相同表面強(qiáng)度,如果只用PVA可能要用3%溶液,但采用1%~1.5 %的硼酸溶液處理,濃度只要1%就夠了。現(xiàn)在淀粉聚乙烯醇作為表面施劑的應(yīng)用紙種及紙廠不斷減少。
4、羧甲基纖維素CMC
CMC是一種白色的粉末狀、粒狀或纖維狀物質(zhì),無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)毒,是一種很好的表面施膠劑。CMC一般粘度在300mPa.S以下,取代度在0.6~0.75時(shí),比較適合用作表面施膠劑。與PVA相比,羧甲基纖維素(CMC)用作表面施膠劑具有更高的優(yōu)越性,它具有優(yōu)秀的成膜性和整膜轉(zhuǎn)移性能,能在紙張表面形成很好的封閉性和抗油性;由于變性淀粉的成膜性差,不可能在紙表面形成連續(xù)完整的膜,且會(huì)在紙張表面形成“積聚物”而堵塞孔隙,致使印刷時(shí)產(chǎn)生斑點(diǎn),因此,淀粉與CMC配合后,可以很大程度上克服這種缺點(diǎn);CMC具有很好的分散性,它可以將其它膠料粒子充分分散而形成均一穩(wěn)定的體系;如果采用適量配有CMC的膠料表面施膠,可以在紙張表面形成一層連續(xù)完整而柔韌的薄膜,這層膜有調(diào)濕功能,可以防止紙張?jiān)谟∷⑦^(guò)程中的翹曲形變并消除套印時(shí)的尺寸誤差;由于CMC出色的粘結(jié)能力,加強(qiáng)了板紙表面纖維與纖維之間、纖維與填料之間的結(jié)合,從而有效地提高了紙張的表面強(qiáng)度,而且使紙張表面獲得很好的油墨接受性,提高了紙張的光澤度,使印刷出來(lái)的文字圖像既光澤靚麗,又能減少墨耗。