非纤维添加物质的应用

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1、第九章非纤维添加物质的应用（一）本章概述－－添料（调料）的目的提高纸页质量，赋予纸页某些特殊功能。（如抗水、增强、柔软和色彩等）增加产量，改进操作，减少流失，降低成本。（如加填、助留、消泡等）常用的添料工艺施胶加填染色使用化学助剂施胶一、概述（一）施胶的目的赋予纸页抗墨水、抗油、抗血、抗水和水汽浸蚀的功能。（二）施胶程度（施胶度）分为重施胶、中度施胶、轻度施胶和不施胶。（三）施胶方法纸内施胶（浆内施胶）纸面施胶（表面施胶）双重施胶（浆内和表面均施胶）（四）施胶剂松香胶类（松香胶、强化松香胶和分散松香胶等）合成胶（中性施胶剂AKD等）表面施胶剂（氧化

2、淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纤维素等）二、施胶效果理论（一）液体在纸页上的扩散与渗透纸或纸板主要由纤维组成，纤维具有亲水性。纤维本身有微细管，纸页上又有许多孔隙，能起毛细管作用，这样液滴便会在纸面上产生扩散与渗透现象，使纸具有吸液性能。阻止纸页的吸液性能，就要防止液体在纸页上的渗透与扩散。（二）接触角与表面润湿液滴能否在纸面产生扩散并使其润湿，主要取决于纸面对液滴的附着力和液滴本身的内聚力之间的平衡关系。附着力>内聚力－－液滴产生扩散内聚力>附着力－－形成液珠纸页抗拒液滴润湿的方法1、降低纸面对液滴的附着力2、增加液滴本身的内聚力内聚力是液滴本身固有的物

3、理性质，一般不予改变。唯一的方法是降低纸面对液滴的附力。而内聚力与附着力之间的平衡关系主要取决于两相间接触角的大小。三、施胶过程理论纤维和松香粒子在水中均带负电荷，相互不能接近。为了使松香胶粒子与纤维结合，必须消除这一障碍。由胶体电位（电泳淌度、Zeta电位）的研究证实，在pH4－6范围内，松香胶加入硫酸铝液后，所生成的沉淀物具有正电性，这一现象与施胶过程有重要的关系。2、松香胶沉积物的形成在施胶过程中，加入沉淀剂（矾土等）后会使松香胶粒子与纤维吸附。但究竟是先使胶料粒子带上正电荷沉淀到纤维表面，还是先使纸浆纤维带上正电荷吸附胶料粒子？界面动电势学

4、说：实验结果表明：由于胶料粒子的负电位较高，粒径较小，所以优先吸附三价水合铝离子（六水铝离子）。（三）配位学说配位理论认为，施胶效应是水合铝离子、松香酸和纤维素进行络合反应的结果。配位学说（四）施胶效应的完成施胶效应的最后取得是在纸页干燥过程中完成的。松香胶料是两性分子，松香（R-COOH）中的羧基（-COOH）是一个极性基，具有亲水性。R-基（C19H29-)为非极性基，是疏水性基团。施胶效应的完成松香胶沉淀物定着到纤维表面之后，只有发生定向排列，才能取得抗液性的施胶效果。干燥前干燥后三、纸内施胶（一）松香胶体系1、松香松香是由称为树脂酸的一系列

5、三环酸所组成，是一种复杂的混合体，松香酸是该系列的主要成分，其分子式为C19H29COOH，分子量302.04。松香是一种棕色透明的水不溶固体，其颜色从很浅的琥珀色到深红褐色不等。1、皂化的目的皂化是将松香和皂化剂在一定的温度下反应，使不溶于水的松香酸转化为溶于水的松香酸钠。二、皂化松香4、松香胶的分类以游离松香含量划分褐色胶－－又称中性胶。不含游离松香，即全部松脂酸都被皂化，胶液呈中性或微碱性，颜色为暗褐色。白色松香胶－－含有20－40％的游离松香。颜色呈乳白色，呈碱性。高游离松香胶－－含有70－80％的游离松香。性质不稳定，易凝聚成大颗粒。（三

6、）强化松香胶1、强化松香胶的理论依据松香胶起作用的官能基是羧基。天然松香只有一个羧基。若能设法增加松香中羧基的数量，则可望提高松香胶的施胶性能。2、马来松香马来松香是一种改性松香，将松香在熔融状态加入马来酐（顺丁烯二酸酐）。所得产物有三个羧基。（四）分散松香胶1、特点普通松香胶均为皂型松香胶。而高分散松香胶是100％游离松香的高游离松香分散体。少用或不用硫酸铝作沉淀剂，可用在pH6－7的条件下施胶。施胶效果是普通松香胶的两倍左右。（五）合成胶1、中性施胶与中性、碱性造纸合成胶是一类中性施胶剂。中性施胶是指在pH值大于6的弱酸性，接近于中性或弱碱性条

7、件下进行的施胶。中性、碱性造纸是指在接近于中性或弱碱性条件下进行抄纸。中性施胶剂就是为适应中性或碱性抄纸而发展起来的。三、表面施胶－－属于纸加工的一种工艺。（一）目的和用途1、提高纸张表面的憎液性能和印刷适性。2、提高纸张的物理强度和表面性能。3、减少纸页的两面差和变形。4、减少胶料的流失。（二）表面施胶方法1、辊式表面施胶（水平辊）辊式表面施胶（垂直辊）辊式表面施胶（倾斜辊）2、槽式表面施胶3、烘缸表面施胶4、压辊表面施胶5、压光机表面施胶（三）表面施胶剂1、淀粉淀粉是一种天然高分子化合物，是一种重要的表面施胶剂。常用品种有改性淀粉：氧化淀粉羟烷

8、基淀粉阳离子淀粉阴离子淀粉酶化淀粉表面施胶剂2、纤维素衍生物羧甲基纤维素CMC，用漂白木浆加烧碱和氯乙酸经醚化制成。广泛用