第八章 施胶剂与施胶化学

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。

抄纸添加剂的应用几乎全部类型的纸，都很少是只用纸浆抄造的，大部分纸起码需要添加、松香、淀粉等各种添加剂。

抄纸添加剂有内用化学品（湿部添加剂）和外用化学品（在施胶压榨后过程中二次加工用），这些添加剂从自然到合成高分子，其范围很广，而且一种商品添加剂又具有多种功能。

1.功能性添加剂 (1)浆内施胶剂施胶剂是为防止液体向纸中渗透而添加的化学品。

具有亲水基团和疏水基团，可给予纸张耐水性、耐油性和强度等各种特性。

浆内施胶剂大致可分为松香系施胶剂、合成施胶剂和中性施胶剂3大类。

以合成强化松香施胶剂为例，其生产是将松香加热熔化后加入，在150～200℃加热，举行Diels-Alder环化加成反应，其反应式暗示如下：因为用量不同，而得到强化程度不同的马来松香。

然后使强化松香与碱举行皂化反应制成皂膏，所得皂膏经喷雾干燥，即为成品。

生产工艺流程参见图10-24，工艺解释如下：①将100份的松香置于高温反应釜D101中，在100～150℃下加热熔化，待松香所有熔化后加入6～7份，搅拌并升温至200℃，共热反应2h。

然后趁热出料到冷却固化槽F101中，待松香充分冷却固化后，经粉碎机L101粉碎，经L102过100目筛。

②将100份粉碎后的强化松香投入皂化釜D102中，加入140份10％的水溶液，在80℃加热搅拌反应3～4h，生成皂膏。

皂化反应后生成的皂膏送喷雾干燥塔L104干燥，即得成品（国产产品有115,103两种规格）。

图10-24强化松香施胶剂生产工艺流程图 (2)增加剂纸张增加剂按其用法办法可分为内添加型纸张增加剂和表面添加型纸张增加剂。

内添加型纸张增加剂又可分为增强干强的纸张干增加剂和增强湿强的纸张湿增加剂。

常用的干增加剂阳离子淀粉的生产原理与工艺如下。

在碱性条件下，淀粉与醚化剂3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵（在碱性条件下快速脱氯化氢而转化为氯化环氧丙基三甲基铵）发生醚化反应，生成阳离子淀粉醚。

按照反应条件不同，醚化剂用量不同，所得产品的取代度不同。

第八章施胶剂与施胶化学纸张中纤维与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）以满足其应用要求，需要在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。

施胶的方法主要分为浆内施胶和表面施胶，前者是施胶的主要方法，是将施胶剂加到造纸浆料中，在系统的湿部采用合适的方法使其保留并在纸页成型过程中达到与纤维的结合；而后者是指施胶剂施加到纸的表面上，使施胶剂与纸体粘合并在纸页表面附着一层近乎连续的薄膜，取得憎液性能或其它性能。

两种过程的结果都能降低对液体纸张的润湿性能，表面施胶还可降低纸页表面的空隙。

有时为了保证纸张的抗水性和提高纸张的质量，两种施胶方法会同时使用。

施胶剂的种类很多，用于浆内施胶的主要有：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。

用于表面施胶的主要有：氧化淀粉、醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、动物胶、合成树脂等。

实验和经验表明，一种好的施胶剂必须满足以下要求：（1）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；（2）用于浆内施胶时，能被纤维表面吸附并能在纤维中有比较高的留着率，有时可借助阳离子助留剂来提高留着率；（3）施胶剂粒子在纤维表面能均匀分布，这可通过调整胶料浓度、添加点和浆浓度等实现；（4）施胶剂粒子具有定向的能力，疏水基团紧密排列在纤维表面；（5）与纤维有较强的结合力，定向胶粒分子必须锚定在纤维表面；（6）对渗透物质表现出优异的化学惰性；（7）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，纸张浆内施胶剂的发展经历了不同的发展阶段。

从世界范围来看，施胶剂经历了如下发展历程：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AKD反应型施胶剂，1968年则出现了ASA树脂型反应型施胶剂，1971年起阴离子高分散松香施胶剂得到应用，之后在1984年出现了阳离子高分散松香胶，期间合成胶、石蜡胶等都得到了发展。

akd施胶剂化学分子式《akd施胶剂化学分子式》嘿，同学们！今天咱们来聊一聊akd施胶剂的化学分子式相关的化学知识。

不过在这之前呢，咱们得先复习一些基本的化学概念，这样就能更好地理解这个分子式啦。

咱们先说说化学键。

化学键就像是原子之间的小钩子，把原子们连接在一起形成分子。

这里面有两种比较常见的小钩子哦，一种是离子键，一种是共价键。

离子键呢，就好比是带正电和带负电的原子像超强磁铁一样吸在一起。

你看啊，像氯化钠，钠原子容易失去一个电子带正电，氯原子容易得到一个电子带负电，这一正一负就像磁铁的南北极，“嗖”的一下就吸住了，这就是离子键。

那共价键呢，是原子们共用小钩子连接起来的。

比如说氢气分子，两个氢原子都没有足够的能力把对方的电子完全抢过来，那就干脆共享电子，就像两个人共用一把伞一样，这样就形成了共价键。

再来说说化学平衡。

这个化学平衡啊，就像是一场拔河比赛。

反应物和生成物就像是两队人。

刚开始的时候呢，可能反应物这边人多力量大，反应就朝着生成物那边进行得比较快，就像拔河比赛中一方被另一方拉着走。

但是呢，随着生成物越来越多，反应就不会一直朝着生成生成物的方向进行啦。

到了最后，达到一种正逆反应速率相等的状态，就像拔河比赛中两队人都使了同样大的力气，绳子就不再动了，而且反应物和生成物的浓度也不再变化了，这就是化学平衡。

分子的极性这个概念也很有趣。

咱们可以把分子想象成小磁针。

比如说水，水是极性分子。

你看水分子的形状，氧原子一端就像磁针的南极，带负电，氢原子那一端就像北极，带正电。

而二氧化碳呢，它是直线对称的分子，就像两个一样重的人坐在跷跷板的两端一样平衡，它就是非极性分子，没有像水那样有一端带正电一端带负电的情况。

还有配位化合物呢。

这个可以把中心离子想象成聚会的主角，周围的配体呢就像是来参加聚会并且提供孤对电子共享的小伙伴。

中心离子自己孤单单的，但是周围的配体带着可以共享的电子就过来和中心离子一起玩啦，这样就形成了配位化合物。

表面施胶剂的种类及作用许夕峰 靳光秀 梁福根 吴晓敏(杭州传化华洋化工有限公司，杭州311231)摘 要：本文对表面施胶剂进行了分类，并对每类产品的性能及在不同纸种中所起的作用进行了介绍。

关键词：表面施胶剂 造纸 印刷适应性1 前言施胶的目的是使纸或纸板具有抗拒液体(特别是水和水溶液)扩散和渗透的能力。

表面施胶[1，2]指的是湿纸幅经干燥部脱除水分至定值后，在纸的表面均匀地涂施适当的胶料的工艺过程。

在现代的造纸技术中，表面施胶已成为纸页表面施胶处理的主要形式，其作用不仅仅局限于赋予纸张一定的抗液性，在某些情况，则更加强调其对纸张印刷性能、纸张表面性能的改善。

因此，也有将表面施胶称为表面改性或表面增强的。

近年来，随着纸张表面施胶工艺的发展，许多化学品公司都研发生产出能适合纸张表面施胶用的化学品。

本文将主要介绍表面施胶化学品的种类及其在不同纸种中发挥的作用。

2表面施胶剂的种类2．1传统表面施胶剂淀粉是最常用的载体，也是施胶压榨中用量最大的化学品。

有关这方面的文献报道很多[3，6]，这里需强调的是阳离子淀粉及酶转化淀粉。

阳离子淀粉[7]可与纤维形成离子键，因此在损纸回抄的过程中可更多的留在纤维表面，降低白水的COD，有利于环保。

酶转化淀粉[8]是一种生物变性淀粉，其转化结果与氧化淀粉相似，都是将淀粉的长分子链水解为短分子链。

酶转化淀粉的制备工艺比较简单，可现制现用，较常用的氧化淀粉，其最突出的优点是使用成本很低，因此越来越受到纸厂的青睐。

除淀粉外，PVA、CMC及海藻酸钠[9]有时也作为载体应用在施胶压榨上。

这些化学品都具有良好的成膜性，可封闭纸张的毛细孔。

2．2合成聚合物表面施胶剂[10-14]合成聚合物表面施胶剂在现代造纸工业中具有极其重要的地位。

与传统的浆内施胶剂不同，它们是专门为表面施胶而设计的，是目前表面施胶剂的主流产品。

该种表面施胶剂主要可分为三种类型：①水溶性聚合物表面施胶剂(SMA及SAA类)；②聚合物水分散液表面施胶剂(SAE类)：③聚氨酯水分散液表面施胶剂(PUD类)。