酸酸性亚硫酸盐苇浆akd中性施胶工艺的研究与应用

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1、酸性亚硫酸盐苇浆AKD中性施胶技术的研究与实践中性造纸或称中性施胶是20世纪中叶才出现的名词，为了降低纸的酸性，提高PH值，1950年美国率先开始制造合成施胶剂；1952年欧洲研究成功了反应型施胶剂；1959年日本也着手开发石蜡胶、树脂胶等。经过若干年的技术熟化，到1970年前后，中性施胶才赢得了不少厂家的欢迎，中性造纸便迅速地获得了发展。据统计资料报道，全球的文化用纸中改为中性施胶的：欧洲为95%；北美72%~75%；日本35%。近几年来在全世界得到了迅猛的发展。然而，中性造纸何以得到青睐呢？其原因有如下几条

2、：首先是减少了造纸废水的污染。采取了中性造纸之后，其废水的PH值也相应提高到7以上由于不用硫酸铝，废水中的硫酸根离子大大的降低，而BOD，COD也趋于于减轻，因此可以适当地增加废水的回用量，清水的用量亦可下降，这样对环境的污染程度比酸性造纸要低。其次是减少了设备的腐蚀。由于中性造纸过程中，浆料和白水的PH值近中性，而使造纸的设备和管道避免了酸性介质的腐蚀。再次中性造纸系统是一个比较清洁的环境，故而生产故障也比较少，有利于提高产量。最后是提高了纸的质量。中性纸不单是耐久性大大超过酸性纸，而且在白度，不透明度，施胶

3、度，表面强度等诸多指标也都有优势。1我公司中性造纸的可行性探讨十几年来，我公司一直以胶印书刊纸为主导产品，为了适应市场的需要，近年我公司研制了印刷书写纸。然而，其实物质量如不透明度低、表面强度差等问题，不能满足印刷出版业的需要。为了提高书写纸的档次，我们进行了中性施胶工艺的研究。1.1中性胶、填料和助留剂的选择1.1.1中性胶中性胶选用的是反应型施胶剂，在其分子结构中，一端具有长碳链憎水基，另一端具有反应活性基，可与纤维的羟基生成共价键；正是通过反应基团直接与纤维素的羟基反应，在纤维表面形成一层稳定的薄膜，疏水

4、的长碳链从而暴露于纸面而具有憎水性。目前有抚顺石油五厂生产的稀烃基琥珀酸酐（ASA）、台湾弘洲化学工业股份有限公司的中性复合施胶剂（ASA168/S-220乳剂）和济南天马生产的烷基稀酮二聚体（AKD），因台湾产品在我公司推广使用有诸多不便，故仅对以下二种中性施胶剂的性能和效益做以对比。表1、各种中性施胶剂的特性比较表项目AKD抚顺ASA外观流动性的白色乳液橙黄色粘稠液体有效成分含量10%～15%油状100%使用成本90元左右30元左右相对（与纤维）反应活性较低高乳液稳定性5～30℃原液密闭储存一年以上储存60

5、天乳化后约20～60分钟使用方法加水稀释后施胶现场乳化，立即施胶起施胶效果速度较慢快纸机运行状况良好易水解，易粘辊、脏毛布6AKD中性施胶剂稳定性好，纸机运行良好，虽然价格较贵，但在ASA需在现场乳化，一次性设备投资较多，且稳定性较差，选择AKD较为合适。1.1.2填料中性施胶最常见的益处之一，是使用碳酸钙碱性填料。碳酸钙有较高的白度和光折射系数，可使充填的纸页有良好的可塑性和不透明度，并能改善纸页柔软性、耐久性和油墨吸收性等。在酸性施胶系统中，碳酸钙将会分解，产生泡沫，破坏施胶效果；而在中性系统中，则可完全避

6、免上述麻烦。碳酸钙粒度的选择十分重要，平均粒径过大将对脱水元件和成型网有较大的磨损，而粒径过小则留着率会很低，根据资料介绍我们选择了500目重质碳酸钙，抄片结果较好。表2、不同施胶方式、不同填料成纸性能的比较实验加入量%抄片叩解度上网抄片白度不透明度含填率保留率编号滑石粉CaCO3оSRPH定量g/m2%%%%1150506.950.768.380.610.8761.32012477.650.169.582.610.2583.43015467.849.569.68311.6572.3碳酸钙加填可使不透明度提高2

7、.2%，白度提高1.2%。芦苇原料SP浆中，一般含有43.5%长纤维、26.2%短纤维和20.3%纤细物，浆料经过高浓打浆处理，使之细纤维化程度提高。而细小纤维又有很大的比表面积，据资料记载细小纤维的表面积是纤维的5～8倍。由于比表面面积的增加可增加纤维的吸附机会，所以细小纤维的留着会对造纸湿部化学起着主要作用.1.1.2助留剂为了保证纸页的各项性能，助留系统的选择和助留剂的使用对中性施胶十分重要。造纸常用的助留体系有三种：1）二元组分体系：阴离子聚合物加硫酸铝为了获得协同助留效果，先加入硫酸铝，使其吸附在纤维

8、和细小纤维表面，赋予其正电荷。然后加入高分子量的阴离子PAM。负电荷的聚合物吸附在纤维和细小纤维的硫酸铝位置上，与它们结合在一起，从而起到助留作用。但在以草浆为主的系统中，其清洁程度不够，高分子量的PAM有较强的絮凝作用，会造成系统中腐浆絮聚，出现生产障碍。2）二元助留体系：阳离子聚和物加阴离子聚合物这种体系是一种低相对分子量高电荷密度的阳离子聚合物（可带支链）和一种高相对分子量低电荷