第四章 施胶剂

表面施胶剂的种类及作用
表面施胶剂是一种重要的化学制品，可以通过在表面上施加层膜来改变表面特性，具有很多优点。

它可以提高材料的耐腐蚀性、防锈性、耐磨性和耐久性，以及保护表面不受外界的侵蚀。

目前市面上的表面施胶剂种类众多，可分为水性施胶剂、溶剂型施胶剂、固体施胶剂和热熔施胶剂等四大类。

水性施胶剂由水和树脂混合而成，色泽微黄、无臭、不易燃，除耐腐蚀外，还具有良好的耐冷、耐老化、耐水和耐污染等特性，适用于各种地面涂料的施工和保护。

溶剂型施胶剂由稠化剂、溶剂和树脂组成，色泽较深，适用于金属和木材表面，广泛应用于家具、橱柜、门窗等的保护，也可用于船只、橡胶制品和电子设备等的防护。

固体施胶剂是以无机物和有机颗粒为主要原料经过特殊处理得到，具有良好的柔韧性和弹性，广泛应用于砂石、护坡石、拉梁和桥梁护等地面的加固、防止裂缝；同时也用作木质和金属表面的防护剂。

热熔施胶剂是将橡胶原料熔融成粘性液体，然后将液体施加到表面上，形成热熔胶层，该胶层可以阻隔低温湿气、氧化剂和一些有害物质，可以有效抗老化，延长物件使用寿命。

它广泛应用于金属零件、塑料零件以及家具件护理方面，能有效保护其原有表面特性。

总之，表面施胶剂可以把它施加到物件表面，不仅能改善表面特性，而且可以有效保护表面不受外界侵害，延长物件的使用寿命，一定程度上提高物件的质量。

因此，表面施胶剂的使用相当普及，值得大家加以重视。

阴离子共聚物表面施胶剂
哇塞，你可问对啦！阴离子共聚物表面施胶剂，这可是个很厉害的玩意儿呢！你想想看啊，就好像是给纸张穿上了一层特别的“外衣”。

阴离子共聚物表面施胶剂呢，它主要是用来改善纸张的性能的。

比如说，它能让纸张变得更加光滑，就像丝绸一样，摸起来那叫一个舒服。

这对于印刷来说可太重要啦，纸张光滑了，印刷出来的东西不就更清晰、更漂亮了嘛！它还能增强纸张的强度，让纸张不容易破，就像是给纸张打了一针“强心剂”。

我给你举个例子吧，你知道那些高质量的书籍和杂志吧？它们的纸张看起来特别好，摸起来也很舒服，这其中就有阴离子共聚物表面施胶剂的功劳呢！它就像是一个幕后英雄，默默地为纸张的品质提升做出贡献。

而且哦，它的应用范围可广啦！不仅仅是在印刷行业，在包装行业也大有用处呢。

它可以让包装纸更加耐用，更好地保护里面的物品。

你再想想，要是没有它，那纸张可能就会很粗糙，印刷质量也会大打折扣，那多糟糕呀！所以说，阴离子共聚物表面施胶剂真的是很重要呢，你说是不是？它就像是纸张的好朋友，一直默默地帮助纸张变得更好。

哎呀呀，我跟你说这么多，你应该对它有更深刻的了解了吧？下次你再看到那些漂亮的纸张，可别忘了阴离子共聚物表面施胶剂的功劳哦！。

造纸施胶剂的应用原理1. 介绍造纸施胶剂是造纸过程中一种重要的化学品，它可以提高纸张的品质和性能。

本文将介绍造纸施胶剂的应用原理，并探讨其在造纸过程中的作用和优势。

2. 造纸施胶剂的类型造纸施胶剂可以根据其原理和成分的不同分为多种类型，常见的包括：•合成胶：由化学合成材料制成，具有较高的黏度和粘接性能。

•天然胶：由植物或动物提取而成，如淀粉、木胶等。

•棉胶：由纤维素和纯棉纤维制成，具有优良的湿强度和湿附性能。

•聚合物胶：由聚合物材料制成，具有优异的机械性能和化学稳定性。

3. 造纸施胶剂的应用原理造纸施胶剂的应用原理主要包括以下几个方面：3.1 改善纸浆性状造纸施胶剂可以在纸浆中形成胶凝团，并与纤维颗粒结合，从而改善纸浆的流动性和分散性，减少纸浆中的颗粒和杂质。

这有助于提高纸张的均匀性和强度。

3.2 提高纸张强度造纸施胶剂可以在纸浆中形成胶结点，弥补纤维之间的空隙，增加纸张的密度和强度。

施胶剂能够沉积在纸张表面，形成一层均匀的胶结膜，提高纸张的抗折性和撕裂强度。

3.3 改善纸张湿附性能施胶剂可以增加纸张的湿附性能，使得纸张在涂油、印刷等工艺中更加稳定和易操作。

施胶剂能够增强纸张表面的润湿性，提高油墨或颜料的附着力，从而减少纸张表面的渗透和污渍。

3.4 调节纸张的吸墨性能施胶剂可以调节纸张的吸墨性能，使得纸张对墨水或颜料具有良好的吸附性和分散性。

施胶剂能够改变纸张表面的孔隙结构和润湿性，控制墨水的扩散速度和深度，从而保证印刷的清晰度和色彩的鲜艳度。

4. 造纸施胶剂的优势•提高纸张的机械强度和物理性能。

•改善纸浆的流动性和分散性，减少杂质和颗粒。

•提高纸张的湿附性能，减少油墨和颜料的渗透。

•调节纸张的吸墨性能，提高印刷的质量和效果。

•减少纸张的吸湿性和泛黄现象，增加纸张的稳定性和耐久性。

5. 结论造纸施胶剂作为一种重要的化学品，在造纸过程中起着不可或缺的作用。

其应用原理可以改善纸浆性状、提高纸张强度、改善纸张湿附性能和调节纸张的吸墨性能。

施胶剂的分类和适用范围
施胶剂的种类很多，按原料可分为松香系施胶剂和合成系施胶剂；按使用条件可分为酸性施胶剂和中、碱性施胶剂。

（1）松香系施胶剂
松香系施胶剂根据使用条件可分为酸性施胶剂和中性施胶剂
酸性施胶剂有皂化松香胶、强化松香胶、阴离子分散松香胶和阳离子分散松香胶。

中性施胶剂有阴离子中性分散松香胶和阳离子中性分散松香胶。

（2）合成施胶剂
如AKD 、ASA等。

各种施胶剂施胶时的适宜PH值范围
一般把PH值大约从3.5到5.5范围施胶称为酸性施胶；PH值大约从6.0到8.5范围施胶称为中性施胶；PH值大约从6.5到9.5范围施胶称为碱性施胶。

施胶剂PH值范围施胶剂PH值范围
皂化松香胶 3.5～5.5 强化松香胶 3.5～5.5
分散松香胶 3.5～7.5 中性分散胶 6.0～8.5
AKD 6.0～8.5 ASA 6.5～9.5
表1各种施胶剂施胶时的大致适宜PH值范围。

表面施胶剂制备及加入工艺
一、配制过程：
1. 向溶解桶加入2立方米的清水，液位显示在85%左右，开始通
入蒸汽进行加热；
2. 加入PV A30公斤，溶解后，加入淀粉7包，溶解后，加入石蜡
40公斤；
3. 在80-90度左右的温度下进行溶解糊化60分钟，然后保温10
分钟备用；
4. 泵至供料槽使用。

二、加入量的控制：
1. 上料辊转速控制在600-800转/分；
2. 根据纸张表面施胶情况调整背涂刮刀角度以控制表面施胶量的
大小，以控制在0.5—1.0克/平方米为宜。

三、注意事项：
1. 严格计量并控制各类药品及清水的加入量；
2. 严格控制糊化温度和时间，若控制不当，会直接影响其成膜性
和流动性。

宁波牡牛纸业有限公司
生产技术部
2002年10月
12月18日PV A由1899改为2499；12月21日石蜡乳液改加20KG;12月26日石蜡改加30KG（浓度38%左右）。

03年1月13日根据客户对表面施胶要求较高，改加PV A20KG(PV A1899)。

造纸工业表面施胶剂的研究进展造纸工业是全球重要的制造业之一，对于经济发展和社会生活都有着巨大的影响。

表面施胶剂是造纸工艺中不可或缺的一部分，能够改善纸张的性能和品质，提高其抗压、抗水、抗腐蚀等能力。

本文将重点造纸工业表面施胶剂的研究进展，以期为相关产业的发展提供参考。

表面施胶剂在造纸工业中主要分为天然生物质施胶剂和合成高分子施胶剂两类。

其中，天然生物质施胶剂以植物淀粉和蛋白质为主要原料，具有环保性能好、易生物降解等优点，但耐水性和耐候性较差。

而合成高分子施胶剂则具有优异的耐水性和耐候性，能够提高纸张的防水、抗腐蚀等性能。

目前，造纸工业表面施胶剂的研究主要集中在以下几个方面：施胶剂的合成与改性、施胶剂在纸张表面的应用与性能研究、施胶剂对纸张生物降解性能的影响等。

虽然取得了一定的进展，但仍存在以下问题：对表面施胶剂的作用机制了解不足、缺乏环保型高效表面施胶剂的开发、对新型表面施胶剂的研发力度不够等。

表面施胶剂的研究方法主要包括：化学实验法、物理实验法、电化学方法、计算机模拟方法等。

其中，化学实验法主要用来研究施胶剂的合成与改性，通过调整实验条件，探究最佳的合成路径和改性方法；物理实验法则主要用于研究施胶剂在纸张表面的应用和性能，通过观察和测量纸张的物理特性，评估施胶剂的效果；电化学方法则用于研究施胶剂对纸张生物降解性能的影响，通过分析纸张在微生物作用下的电化学反应，判断施胶剂的环保性能；计算机模拟方法则通过建立数学模型，预测施胶剂的性能和作用机制，为实际实验提供指导。

近年来，随着环保意识的增强和技术的不断发展，表面施胶剂的研究也取得了一些新的进展。

一方面，研究者们开始尝试开发更加环保的生物质施胶剂，如基于天然植物淀粉和蛋白质的施胶剂、基于微生物菌体的施胶剂等。

这些新型的生物质施胶剂具有更好的环保性能和生物降解性，能够满足越来越严格的环保要求。

另一方面，新型的合成高分子施胶剂也不断被开发出来，这些施胶剂具有更加优异的耐水性、耐候性和防水性能，能够满足造纸工业对高性能纸张的需求。

常用的浆内造纸施胶剂阳离子分散松香胶：一:性质与施胶机理：它最适合的PH值范围是4.6~5.3,胶料的留着不依靠铝矾,自身带有正电荷,其施胶机理是依赖静电引力,自我留着和均匀分布于纸纤维表面,然后自身或通过少量铝盐与纤维固着,通过干燥部即可施胶1:胶粒的留着只需少量的铝矾,在干燥时铝矾在纤维表面上与松香反应,因此,必须注意铝矾的适宜留着条件,即PH在5.0~6.5时,2铝盐会强烈地吸附在纤维表面2:在干燥部,留着的松香胶颗粒熔化并在纤维表面展开,与铝化合物接触并发生反应使松香与纤维表面结合。

该过程在70～110度时实现3:在吸附有正电荷松香粒子的湿纸进入纸机干燥部时，由于游离松香有较低的烧结温度，而得以软化并和纤维上的铝离子反应，继而将松香分子定位，使疏水基转向纤维外侧，而亲水基与纤维上的羟基牢固结合，形成一层良好的疏水层二:施胶机理过程:留着:本身带正电荷，无须借助带正电荷的明矾水解物或其他阳离子型助留剂，在湿部具有自我留着的能力分布:在湿布，本身带正电荷的松香粒子可均匀分布在纤维表面定位:进入纸机干燥部，游离松香粒子与吸附于纤维的铝离子反应行成松香酸铝，并使其松香粒子疏水基、亲水基转向定位固着:在纸机干燥部松香粒子与吸附于纤维的铝离子反应，并牢固与纤维结合三:影响因素：1:PH值：阳离子松香胶一般接近中性条件下施胶，最佳PH值范围是5.0~6.5之间,高PH值下(>6.5时),大量松香酸会变为松香酸皂,它没有施胶效果的,另外,在高PH值下,松香胶中的正电荷量也会降低,因而减少纤维对松香胶的留着率;总碱度太高,松香就会被皂化而降低施胶度2:ξ电位:纸浆带负电荷,加入阳离子松香胶电荷得到中和,阳离子胶在纸浆上的留着率可随ξ电位的提高而增加,从而提高施胶效率3:加料顺序:最佳的施胶程序是逆向施胶,即先加硫酸铝后加胶;在阳离子分散松香胶施胶系统中,明矾的作用在于消除或减少阴离子干扰物,加快网部的滤水和控制PH值,烷基烯酮二聚体(AKD)AKD在室温下是一种蜡状水溶性物一:AKD的应用条件:1:助留剂:AKD属非离子性,对纤维没有吸引力,必须借助其他物质助留,如阳离子淀粉等作为施胶留着剂,如美国NSCC公司的Cato304,杭州化工研究所的变性淀粉HR-1等2:PH值和碱度:最有效的PH8~9;总碱度在150~250mg/L时,能提高AKD的施胶效率及熟化速率,所以在配料中加入适量的NaHCO3或Na2CO3是必要的3:填料和细小纤维：它们的比表面积都比纤维高，胶料的吸附倾向于它们，所以填料的单程留着率很重要，它可以重新分布在纤维的表面，而细小纤维的流失很大，所以加得太多会增加更多的胶料量4:明矾的加入量：它只起中和干扰物的作用，它的加入点应该在加胶点之前二:反应过程：胶料在扩展过程中除去水是很重要的，只要胶粒被液体包着，水的表面张力会阻止其展开，在AKD粒子不再被水包围之前，纸的干度必须达到80%，达到这一点后胶料就会扩散开以及与表面纤维素和半纤维素分子进行反应生成β－酮酯，它能起到抗水效果三:水解与酯化反应；AKD还能与水发生反应,纸面打滑就是它水解生成物造成的;真正的酯化反应是在纸离开纸机以后才能进行，所以，应尽量避免它与水的接触时间，加入点应该在冲浆泵或压力筛处；控制好烘缸的温度，以适应它的酯化环境，增加温度既增加了酯化速度又增加了不希望的水解反应速度。

一、清洗系统方案同太阳清洗系统方案二、中性施胶剂使用、施胶过程控制和注意事项1. 中性施胶剂乳液的贮存及质量控制由于烯酮二聚体分子的活泼性, 中性施胶剂乳液一生产出来后即开始发生水解反应，生成没有施胶作用的酮类化合物。

另外由于乳液稳定性的差异，在存放过程中也会出现增稠（粘度增大到50mpa.s 以上），严重时会出现大量气泡、分层等情况。

如果发现中性施胶剂乳液贮存过程中粘度严重增加；出现絮凝；滴入水中成团下降或分散不佳或向上浮起；上下摇晃乳液泡沫不易消失；Zeta 电位下降甚至变成负值， 则此中性施胶剂的乳液不能再使用。

乳液贮存温度以5～30℃为宜，避免在阳光中曝晒，要尽量缩短乳液存放时间，使用在保质期内的新鲜乳液，货物要先进先出。

使用前必须满足以下条件：(1)外观细腻，乳液无“挂环”现象，在水中能均匀分散，不出现絮凝。

(2) 粘度要正常，以10%中性施胶剂乳液为例，粘度在30℃以下应稳定在20 mPa.以下。

(3) Zeta 电位约为﹢15mV 。

2. 中性施胶剂的用量使用中性施胶剂施胶时, 用量上有一特点, 如图所示: 中性施胶剂施胶曲线有一个最低加入量，低入该量几乎无施胶效果，而当加入量达到一定程度后，施胶度会发生突跃，此用量为最低极限量。

以后随着用量加大，施胶度增加, 但达到一定的用量后施胶度增加幅度变小。

施胶度 施胶量 中性施胶剂施松香胶施胶曲线对一般文化用纸而言：0.1～0.3%(绝干计)即可满足要求，不宜过高。

当施胶度不佳时，应找出内在原因，不可盲目提高用量，否则会适得其反。

中性施胶剂是反应型的施胶剂，施胶剂起效较慢，需要一定的熟化时间（一般24小时后）才能达到最终的施胶度。

下机时检测施胶度应将纸样放在110℃下烘几分钟，加快熟化后测定。

要达到所需的施胶效果必须结合生产实际，先按中性施胶剂绝干用量上限（如0.25%）加入，然后逐步下调，直到最少量为止。

也可根据小抄纸的加入量进行调整。

施胶剂与施胶化学纸张中纤维之间存在大量的毛细孔，而且构成纤维的纤维素和半纤维素含有亲水的羟基，能吸收水或其他液体。

用仅由纤维抄成的纸张书写或印刷时，墨水或油墨会过度渗透、扩散，造成字迹不清或透印；另外纸张吸水后强度下降，会影响纸张的正常使用。

为使纸张具有一定的抗液性能（主要是水）以满足其使用要求，需要地纸中加入一些具有抗液性能的胶体物质或成膜物质，以防止或降低液体对纸张的渗透和铺展，这类物质称之为造纸施胶剂。

施胶剂的种类很多，如松香胶、强化松香胶、分散松香胶、石油树脂胶、石蜡胶和合成胶等到。

实验和经验表明，一种好的施胶剂必须满足以下要求：（a）施胶剂分子必须具有亲水和疏水基团，前者用于与纤维结合，后者在纤维表面形成疏水层；（b）用于浆内施胶时，能被纤维表面吸附并能在纤维中有较高的留着率，有时可借助阳离子助留剂来提高留着率；（c）施胶剂粒子在纤维表面能均匀分布，可通过添加点和浆料浓度等实现；（d）施胶剂粒子具有定着的的能力，疏水基团紧密排列在纤维表面；（e）与纤维有较强的结合力，定向胶粒分子必须固定在纤维表面；（f）对渗透物质表现出优异的化学惰性；（g）对造纸过程和纸张性能没有不利影响。

随着造纸工业的不断发展，浆内施胶剂也经历了不同的发展阶段。

国际上施胶剂经历了以下发展过程：1807年出现了天然松香皂施胶剂，1955年强化松香胶投入使用，1956年开发了烷基烯酮二聚体（AKD）反应型施胶剂，1968年则出现了烯基琥珀酸酐（ASA）树脂型反应型施胶剂，1971年起阴离子高分散松香胶得到应用，之后在1984年出现了阳离子高分散松香胶，在些期间合成胶、石蜡胶等都得到了发展。

松香类施胶剂浆内施胶的目的是为了改进纸张对液体（主要是水）渗透的抵抗能力，以便在纸加工过程中（如表面施胶和涂布）尽量减少对液体的吸收，或赋予成品纸憎水性。

目前最常用的浆内施胶剂是松香类、烷基二烯酮二聚体（AKD）和烯基琥珀酸酐（ASA）。