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1、第18卷第4期造纸化学品Vo.l18No.42006年8月PAPERCHEMICALSAug.2006中性ASA施胶剂的施胶机理及其应用技术在中性/碱性(pH约为7.5~8.5)条件下向试剂中添加ASA,能够使纤维素纤维对水分吸收的抑制作用增强。像松香酸一样,烯基琥珀酸酐(ASA)能与明矾以同样的方式混合,作为酸性抄纸的施胶剂。此外,在pH为4.5~6.5的酸性条件下,商业性的ASA也可用于回用挂面纸板、优等纸、防水及模型材料的生产。用于纤维素纤维的ASA和AKD是以阳离子分散体的形式存在,它们先于纤维素纤维形成网面,进而被压榨和干燥
2、。这2种施胶剂的使用,对造纸商们从以高岭土作为主要填料的酸性抄纸向以碳酸钙作为主要填料的中性/碱性抄纸转变是有利的。所有的ASA产品是不溶于水的液态物质,通常1理论背景在添加到抄纸系统前,被阳离子淀粉瞬间乳化。此O.Wurzburg己经研发出一种C8变体的ASA,外,还对其他的乳化剂进行了尝试,结果证明合成的可以用该ASA制备一种商品名为dryflo的疏水阳离子聚合物也可以作为ASA的乳化剂。就经济淀粉。最初,开发ASA是用作变压器油的吸水剂,可行性来说,它们与阳离子淀粉具有同等的可选择这是因为它很容易、并能快速地与水和活化
3、氢发生性;而且,在使用阳离子淀粉作乳化剂既不经济又不反应。ASA与水的反应使其转变为含水的二元酸,适用的情况下,阳离子聚合物仍可以经济有效地发如图1所示。而形成的二元酸在油中具有可溶性,挥乳化作用。这可使变压器油在不损害其性能的情况下,除去其众所周知,由ASA处理的纤维素纤维抄造的纸产中的水分。品,将会抑制纸页对水的吸收。关于抄纸过程中胶乳(如ASA)的应用,提出如下2个重要的理论问题:其一是:在抄纸浆料中,贯穿于纤维素纤维间的ASA的分布机理;阳性ASA乳液与纤维素间最初的反应,导致ASA受离子吸附作用而以块状的、稀疏的、未分散的形
4、式微滴分布在纤维素纤维和浆料中其他组分的表面;为使ASA成为一种有效的施胶图1ASA的水解剂,ASA必须均匀分布于纤维素纤维之间,并与纤维素发生反应;最初的ASA产品是由马来酸酐(顺式丁烯二酸其二是:ASA与纤维素纤维间的反应和ASA在酐)与蜂蜡裂解获得的烯烃反应制得。此烯烃的碳纤维表面的定着取向,与施胶或其赋予纤维一定憎链长度为C15~C18(其质量分数不低于95%),如水性能间的作用机理。图2所示。2ASA在抄纸系统中的分布对那些从乳液中沉积在纤维表面的施胶剂(松香酸、ASA和AKD)做出假设,认为这些施胶剂是通过被称作
5、烧结或熔化、流动的作用使它们分散于大量的纤维之间,该物质网将在压榨和干燥的作用下形成纸页。假设中,施胶剂在纸机干燥部热能的作用下发生熔化,并在纤维之间流动。伴随着施胶剂的熔化与流动,施胶剂的憎水端脱离纤维表面。在使用固态的施胶剂的情况下,如松香胶和AKD,图2马来酸酐与烯烃反应制备ASA假设施胶剂能否进行再次分布的关键在于施胶剂的第4期中性ASA施胶剂的施胶机理及其应用技术61玻璃化转变温度的高低。施胶剂的玻璃转化温度越移,脱离纸卷。另一种可能是空气中的水蒸气破坏低,施胶剂被熔化的可能性就越大,就能够更好地流施胶剂ASA与纤维
6、素纤维间的结合,从而导致纸卷动,从而能够更均匀地在抄造的纸页中分布。外层的胶料损失。纸层越靠近卷心,其与空气中水ASA不同于松香胶和AKD,它在常温下是液蒸气作用的可能性越小。态。因此,烧结假设的熔化理论部分对ASA来说与其施胶剂相比,ASA的优势在于:在纸页进是不适用的,但该假设的流动理论部分对其还是极入纸机的施胶压榨或计量施胶压榨前,80%的ASA其适用的。已经发生扩散。使造纸商们可以将其施胶纸页以其然而,当Gess不止在一台纸机的机罩上发现松质量的4%~8%的水分进入施胶压榨或计量施胶香和其他关于在纸机的机罩上发现ASA的报
7、告发压榨。这对于减少纸机干燥部能耗和由此增加产率表以后,烧结理论假设变得站不住脚了。因为抄或节省蒸气是非常重要的。造的纸幅与机罩间存在着一定的距离,而这里并不3施胶剂与纤维素间的反应存在施胶剂从纤维表面向机罩流动的途径。一种较具说服力的观点认为,施胶剂确实在细小纤维上发胶料在纸页中的扩散分为2个过程。胶料在纸生沉降,但纸页中的部分细小纤维组分在带式通风页中的均匀分布是第1个过程;此后,胶料本身在纸和干燥部真空系统的作用下发生迁移,脱离纸页。页中进行再次分布,这时胶料与抄纸浆料组分以某当气流减小时,纸页中的细小组分流动变缓,细小组
8、种方式发生作用,使施胶剂的憎水端与纤维脱离。分的迁移量减少,从而减少机罩上的松香胶量。这假设ASA与纤维发生反应生成酯,如图3所能够对机罩上发现的部分松香胶做出解释,但还不示。Robert在U.Mist的研究首次证明该反
