松香胶的制备(借鉴仅供)
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分散松香胶的工业制备郑州市道纯化工技术公司牛华一、概述中国是造纸的发明国,传统的造纸(宣纸)是不进行施胶的,直到1804年,人们发明用松香作施胶剂以来,纸的施胶才得以大力发展,施胶剂的品种和性能也有了很大提高。
目前,已进入多元化施胶剂时代。
尽管施胶剂新品种频出,但作为传统的松香系施胶剂仍是当今施胶剂的主导,只是其性能和形成都发生了变化。
以松香作为施胶剂大约经历了3个阶段:一是传统的褐色松香胶,将普通松香中加入大量的纯碱进行皂化,淳离松香含量极少,皂化后的松香溶于水中,然后用于施胶;二是改性松香皂化胶或称之为强化松香皂胶,其原理是将普通松香通过双烯加成反应,加上更多的羧基,加大松香的负电荷数,然后再皂化,使松香更好地覆盖在纤维表面,从而提高施胶效果;三是高游离松香,又称分散松香,该松香胶不经皂化,采用化学法或机械法,使松香制成水溶性乳液,然后加入浆内达到施胶目的;分散松香胶有以下几个品种:一是阴离子分散松香胶;二是低泡型分散松香胶;三是阳离子型分散松香胶;四是阴离子中性分散松香胶。
目前,最新发展是阴离子中性分散松香胶。
分散松香胶的制备是一物理化学过程,通过一定的外力使不溶于水的松香变为水溶性乳液,并在一定化学物质存在下,使之保持相对稳定。
目前,国际较常采用的是逆转法制备分散松香胶。
由于分散松香胶游离松香含量高,分散粒度细,使用分散松香作施胶剂可节约松香用量50%左右,硫酸铝30%~70%,同时可提高上网pH值,减少白水污染,提高纸张施胶度、白度和强度,并可配合阳离子留着剂进行近中性抄造。
二、工艺路线选择分散松香制备一般有3种方法:高压溶剂法、高温高压法和高温常压法。
①高压溶剂法松香是一熔点较高的油性物质,需要在110℃以上才能呈流动状态,要对松香进行乳化,必先使其液体化,最早的方法是用苯或甲苯等有机溶剂,将松香溶解于其中,并加入一定量的表面活性剂水溶液,再一同进入高压混合器,通过减压喷放进行乳化,产品经蒸馏回收溶剂循环使用,该方法可制得30%~40%乳液。
阴离子松香胶生产工艺
一、一、松香反应工艺:
按松香100kg、顺酐7kg、石蜡0.3kg的比例投入反应釜中,加热至200℃,全部融化后开启搅拌,(搅拌速度30-50转/分钟)。
在160℃保温3小时(需搅拌)待用。
二、二、反应工艺:
反应后的松香285kg(150℃-160℃),开动搅拌150转/分钟,将加热到90℃的乳化剂90kg用10分钟缓缓的加入到反应釜中,在加乳化剂的同时将转速上调150→300→400→600→800转/分钟,乳化剂加完,用10分钟的时间加入420kg90℃左右的热水,热水加完(最多间隔1分钟),立即将转速下调800→600→400→300→150转/分钟,进入冷却釜降至30℃以下过滤放料。
注:在一中不加石蜡也可以,成品泡沫可能略多一点。
如果成品的阴离子石蜡乳液用10kg加热至40℃加入到二中与热水同时加入亦可。
阳离子松香胶简介
1.特性:
2.制备方法:
阳离子松香胶的制备方法主要分为两步:松香的酯化和阳离子化。
首先,将松材树脂与酒精酯化反应,生成松香酯。
然后,通过添加阳离子化剂,使松香酯转化为具有阳离子特性的阳离子松香胶。
制备过程中需要控制反应温度、时间和添加剂的浓度,以确保阳离子松香胶的质量和性能。
3.应用领域:
阳离子松香胶在纸张增稠方面具有广泛应用。
以阳离子松香胶作为增稠剂添加到纸浆中,能够增加纸浆的黏度和流变性,提高纸张的质量和强度,使纸张具有更好的抗裂强度和表面平滑度。
此外,阳离子松香胶还具有优异的染料吸附性能,常用于纺织品印染过程中。
阳离子松香胶可以与染料分子形成稳定的络合物,增加染料的附着力和耐洗性,使印染效果更为持久和鲜艳。
阳离子松香胶在油田浆料方面也有应用。
油井钻探过程中,需要使用浆料来冷却和润滑钻头,同时防止井壁塌陷。
阳离子松香胶作为油田浆料中的黏结剂,能够增加浆料的粘度,提高其黏附性和稳定性,从而确保钻探过程的安全和顺利。
另外,阳离子松香胶在木材阻燃方面也具有一定的应用潜力。
松香胶本身具有较好的阻燃性能,而通过阳离子化处理后的阳离子松香胶在木材中的渗透性更强,能够有效地阻止火焰的传播和燃烧,提高木材的阻燃等级,减少火灾的发生和蔓延。
综上所述,阳离子松香胶是一种具有阳离子特性的天然粘合剂,具有
优良的粘合性能和应用潜力。
在纸张增稠、纺织品印染、油田浆料、木材
阻燃等领域均有广泛应用,为相关工业领域提供了无可替代的功能性材料。
松香石蜡胶的制作方法松香石蜡胶是一种常见的粘合剂,常用于木材、玻璃、陶瓷等材料的黏合。
它的制作方法相对简单,下面将详细介绍。
制作松香石蜡胶的材料主要有松香、石蜡、樟脑、防腐剂等。
松香是从松树中提取的一种树脂,具有粘合力强的特点;石蜡是石油提炼后得到的固体蜡状物质,具有增加硬度和稳定性的作用;樟脑是一种有机化合物,具有防腐、杀菌的功效;防腐剂则可以延长松香石蜡胶的保存期限。
制作松香石蜡胶的步骤如下:1. 准备材料:将松香、石蜡、樟脑和防腐剂按照一定比例准备好。
一般来说,松香和石蜡的比例是1:1,樟脑的比例是总重量的5%左右,防腐剂的比例根据需要进行调整。
2. 熔化材料:将松香、石蜡和樟脑放入锅中,加热熔化。
可以选择用电炉或者火炉进行加热,但需要注意控制火力,避免烧焦或者过分熔化。
同时,可以适量加入防腐剂,提高松香石蜡胶的保存期限。
3. 搅拌均匀:待松香、石蜡和樟脑完全熔化后,用搅拌器或者搅拌棒进行搅拌,使其混合均匀。
搅拌的时间一般为10-15分钟,直至松香石蜡胶呈现均一的黏稠状。
4. 过滤杂质:待松香石蜡胶搅拌均匀后,将其倒入过滤网中进行过滤。
这样可以去除其中的杂质、松针等不纯物质,提高松香石蜡胶的纯度。
5. 浇注成型:将经过过滤的松香石蜡胶倒入模具中,用刮刀或者刮板将其刮平。
可以根据需要选择不同形状的模具,制作出不同形状的松香石蜡胶。
6. 冷却固化:待松香石蜡胶倒入模具后,放置在通风干燥的地方进行冷却固化。
一般来说,需要等待1-2小时左右,直至松香石蜡胶完全凝固。
7. 包装保存:待松香石蜡胶完全凝固后,可以进行包装。
常见的包装方式有塑料袋、塑料盒等。
为了延长松香石蜡胶的保存期限,可以将其放置在阴凉、干燥的地方,并避免阳光直射。
总结起来,制作松香石蜡胶的方法包括准备材料、熔化材料、搅拌均匀、过滤杂质、浇注成型、冷却固化和包装保存。
通过以上步骤,我们可以制作出质量良好的松香石蜡胶,用于不同材料的粘合。
利用阴离子设备制备阳离子分散松香胶阴离子设备在制备阳离子分散松香胶中起着非常重要的作用。
本文将
探讨利用阴离子设备制备阳离子分散松香胶的方法以及制备过程中的一些
注意事项。
首先,我们需要了解什么是阴离子设备。
阴离子设备是一种通过电解
质溶液中的阴离子运动来实现材料分散的设备。
该设备利用电场作用力,
可将固体颗粒分散到液体中。
阴离子设备可利用相对较低的电压将阴离子
从电解质溶液中转移,以实现材料的均匀分散。
制备阳离子分散松香胶的方法如下:
1.准备材料:第一步是准备所需的材料。
包括松香胶、阳离子引发剂、阴离子引发剂和适当溶剂。
2.预先处理材料:在制备前,将松香胶切碎并研磨成均匀的粉末。
这
有助于提高分散效果。
阳离子分散松香胶的研制及应用松香胶是常用的分散树脂,它可以将非溶性材料分散到有机溶剂形成悬浮液或乳液,易于溶解,具有优良的润湿性、延展性和涂布性。
常规的松香胶有酸性和中性,但是有些特殊的应用要求的松香胶带有正电荷,因此为此需要开发阳离子分散松香胶。
一、阳离子分散松香胶的研制在制备阳离子分散松香胶时,首先需要将松香胶中的酸性基团替换成具有正电荷的基团,使其具有阳离子性。
通常采用改性技术,即在松香胶中加入一定量的阳离子聚合物,如高分子量的聚合物的羧基和氨基,使其具有正电荷,从而形成阳离子分散松香胶。
二、阳离子分散松香胶的应用(一)湿法分散技术是其重要应用之一。
阳离子分散松香胶水溶性佳,可用于湿法分散技术中,如油漆、涂料、着色剂、染料等添加剂分散且不改变原材料性能,且具有极佳的微孔结构,它可以有效地提高添加剂的分散稳定性和分散效果。
(二)阳离子分散松香胶还可以用于分散药物、有机染料和有机着色剂,用于制备控制释放产品,以提高药物的总体疗效和安全性。
(三)阳离子分散松香胶具有优良的流变学性能,可以用于印刷油墨,具有良好的稳定性和印刷性能,同时可以提高印刷墨膜的耐磨性和光泽度,特别适用于电子类产品和家用电器表面上的印刷。
三、阳离子分散松香胶的研究前景阳离子分散松香胶在应用上已经取得了较好的成果,但是在研发上还有很多技术挑战需要解决,如:(一)阳离子分散松香胶加工性和热稳定性,改进加工性能和热稳定性,有利于阳离子分散松香胶的广泛应用。
(二)阳离子分散松香胶的结晶度,改善松香胶的结晶度和稳定性,确保其具有良好的分散性。
(三)阳离子分散松香胶的成本,降低材料成本有利于实现工业化生产。
综上所述,阳离子分散松香胶正在被广泛应用于涂料、油墨、药物等领域,具有良好的发展前景,但仍存在一些技术挑战,希望未来能够通过不断研究和实验,改善相关技术,使其能够得到更好的应用。
14种胶粘剂通用配方[配方1]豆胶豆粉100水300石灰乳(石灰:水=1:4)20氢氧化钠(30%)20硅酸钠(40波美度)40此配方中,豆粉一般都是油脂厂的副产品。
通常所用的原粉为大豆,也有混合部分黑豆,经过选豆、去皮、榨油、粉碎而得。
配制时,先将水放入调胶机中,在搅拌下加入豆粉,再依次加入石灰乳、氢氧化钠、硅酸钠(水玻璃),混合均匀后即可。
豆胶是非耐水性胶,主要用于胶合板的生产。
豆胶制成胶合板的干状抗剪强度可达1-2MPa。
[配方2]豆胶豆蛋白(干粉)100水700石灰乳(石灰:水=1:4)60氢氧化钠(30%)20硅酸钠(40波美度)48干酪素(乳酪素)20此配方中,豆蛋白由粉丝、豆腐等豆制品下脚提制,即将下脚经粉碎、浸出、澄清、沉淀、过滤而得。
加入干酪素主要为了增加液胶的延展性,提高胶接强度。
豆胶可用于热压胶合木材,也可用于冷压有合木材(但压后需加热干燥)。
胶合时对单板含水率有一定要求,一般热压要求含水率不大于10%,冷压不大于15%。
豆胶在涂胶后需陈化15-20min,以提高胶接强度。
[配方3]血胶血液(蛋白质含量14%)100石灰乳(石灰:水=1:4)3氢氧化钠(30%)3硅酸钠(40波美度)4氨水(50%)4此配方中,血液为猪血等动物血,经加入阻止凝血酶活动的稳定剂或经脱纤及加入防腐剂而得。
配制时,先将血液加入调胶机中,再依次加入石灰乳、氢氧化钠、硅酸钠和氨水,搅拌均匀即可。
配制时如升高温度可加速成胶,最适宜的温度为28-30°C。
血胶为耐水性胶,主要用于生产胶合板。
其耐水性及胶接强度在蛋白质类胶粘剂中属最优良的品种。
使用血胶制成的胶合板,在室温水中浸泡24h后,胶接强度仍能保持1."2-1."5MPa。
其挠曲也优于脲醛树脂制成的胶合板。
[配方4]血胶血粉(蛋白质含量大于75%)100水400氢氧化钠(30%)12."5石灰乳(石灰:水=1:4)5硅酸钠(40波美度)5此配方中,血粉是在经脱纤后的血液中加入防腐剂,再经干燥而得的。
常压逆转制备阳离子分散松香胶工艺1、 马来松香的制备将普通松香(蒸汽一级)255kg ,投入反应釜加热熔化,大约在150~160℃,松香全部熔化,开动搅拌,加入45kg 顺酐,边加边搅,此时温度会自然上升到180~190℃,然后保持该温度2.5h ,放料备用。
2、乳化剂的复配将高分子乳化剂X-33,18kg ,阳离子季铵盐表面剂Y-20,12kg 加入混合槽,充分混匀,再加入1kg 阴离子表面活性剂Z-403,立即搅拌均匀,加热到80℃备用(注意Z-403一定要在最后加入,以免降低乳化能力)3、阳离子分散松香胶制备将普通松香(蒸汽一级)50kg ,马来松香30kg ,聚酯松香20kg ,加入熔化釜于180℃以下熔化备用。
将乳化釜夹套电加热启动,加热导热油至220~250℃,将已熔化松香放入乳化釜,开动搅拌,于300-400r/min 转速下将已加热好的乳化剂慢慢加入,加入时间约15~20min 。
将已加热到90~100℃去离子水慢慢加入到乳化釜,同时将转速调到1200~1600r/min,随着水的加入物料粘度逐渐变大,并出现黑白相间条纹,电流出现波动,此时转相开始,可加大加水速度,使转相迅速结束,将物料放入冷却釜冷却。
开启冷却水(最好是0~5℃冰盐水)并搅拌,以最快速度降温,并补加冷水至所需质量分数,这样即可加快降温,又能使胶的质量分数稳定。
当料温降到38℃以下,加入稳定剂10kg,同时将物料通过超声波匀化器匀处理后,出料得产品约300kg 。
生产工艺过程和阴离子分散松香胶几乎一样,只是最后需经过匀化处理方能保证产品的稳定性,采用该工艺生产阳离子分散松香胶设备投入小、生产工艺简单、易于操作、成本较低、产品质量稳定,性能可达到或超过高压均质工艺。
4、逆转法阳离子分散松香胶各项性能指标外观:乳白色液体;2、电性:正电性;固含量:≥35%;PH 值:2~4;分散性:冷水中极易分散;粒度:0.3~0.4mm ≥85%,机械稳定性:合格(3000r/min 离心5min 无松香沉淀);贮存稳定性:合格(25℃6个月不分层,不沉淀);冰冻实验:合格(-5℃结冰,5℃以上稳定)。
松香石蜡胶的制作方法材料:1.松香:作为主要原料,可在药店或手工艺品材料店购买。
2.石蜡:作为主要原料,可在化工原料供应商处购买。
3.柏油:可在建材市场购买。
4.染料:可选用不同颜色的染料,根据需要选择购买。
5.香薰油:可选用不同香味的香薰油,根据需要选择购买。
6.酒精:用于溶解柏油或调整粘度。
7.温度计:用于控制温度。
步骤:1.准备工作:-在室温下将松香、石蜡和柏油分别削成小块备用。
-准备一个锅,保证容积足够大以容纳所有材料。
-在锅中注入适量的水,高度约为锅的1/3-将温度计插入锅中,确保温度测量准确。
2.热溶松香和石蜡:-将松香和石蜡按照比例倒入锅中,并加热至完全熔化。
通常建议比例为松香:石蜡=2:1-以中小火加热,不要让温度过高,以免引发火灾。
-在加热过程中,要不断地搅拌,确保松香和石蜡均匀混合。
-此时可以根据需要加入染料,达到所需颜色。
-继续搅拌并加热,直到完全混合,没有明显的松香或石蜡颗粒。
3.添加柏油:-当松香和石蜡已经完全混合时,将准备好的柏油倒入锅中。
-继续加热和搅拌,保持温度不过高。
-柏油的添加量可以根据需要进行调整,通常在整个材料重量的5-10%之间。
-柏油的添加可以提高胶黏剂的粘性和硬度。
4.调整粘度:-如果胶黏剂过于粘稠,可以添加适量的酒精进行调整。
-添加酒精时要慢慢倒入,并持续搅拌,以免产生气泡。
-应根据需要逐渐添加,以达到所需的粘度。
过多的酒精会导致胶黏剂的流动性增强。
-在添加酒精之后,胶黏剂可能会快速凝固,所以在凝固前应尽快处理。
5.添加香薰油:-当胶黏剂足够稠密并且温度适宜时,可以将适量的香薰油添加到胶黏剂中。
-香薰油可以按照个人的喜好选择,以添加香味为目的。
一般情况下,10滴左右的香薰油足够。
6.储存和使用:-在胶黏剂凝固之前,将其倒入适当的容器中,以便储存和使用。
-可以选择塑料容器或玻璃容器,只要密封性好即可。
-完全冷却后,可以盖紧容器盖子,并存放在干燥、避光的地方。
&#+()#);6"* )*% A (($68);6"* "< B 65(+#5+% 4"56* C 67+5王年安D !)*: 06)*)*E 河南省轻工业学校,郑州,3F ///2D G +*)* C 8>""$ "< H 6:>; I*%’5;#J = K>+*:7>"’= 3F ///2 E摘 要 松香胶是造纸常用的施胶剂,普通松香胶的游离松香含量低,因此,施胶效果不好。
而分散松香胶中游离松香含量高,分散越好,施胶的效果越佳。
关键词 分散松香胶 制备 使用 分散松香胶的制备定程度时,乳液的粘度又突然变小,此时表明转相完成。
而转相过程中的温度和转相后的搅拌速度则是决 定转相成功的关键,转相过程中必须加大搅拌速度, 以提高松香和去离子水的混合程度,将松香迅速分散 成细小颗粒,又由于水的快速加入,促进其快速转 相。
而搅拌速度越高,乳化的颗粒越细小,更有利于乳 液的稳定。
乳液一旦转相完毕,应立即降低搅拌速度, 因为此时的松香已经乳化成细小颗粒,如继续高速搅 拌会增大细小颗粒碰撞的机会,反而会重新凝结成较 大颗粒。
一般在转相前转速控制在 1F // N 12//# S 96*, 转相后控制在 1//# S 96* 左右。
78 98 < 冷却分散松香胶完成转相后,一般温度在 PF N PR Q , 此时其分子的布朗运动比较激烈,应立即进行冷却以 降低其体系能量,或在转相完成后加入一定量的冷 水,降低其温度。
这一步非常重要,因为在转相过程中 放出大量的热量,会使其颗粒的内能增加,如热量不 能及时移出,也会将细小颗粒进一步凝结成较大颗 粒,而严重影响分散松香胶的质量。
所以此时应适当 提高搅拌效果,并进行强制冷却。
78 : 产品质量粒度:/U 1 N /- .!9V PFW ;外观:乳白色;固含量: D F / X . E W ;游离松香含 量:V PPW ;机械稳定性 : O ///# S 96* D 离心沉降试验 E 1/96* 无分层;分散性:冷 水中易于分散。
阳离子分散松香胶的研制及应用1. 研制背景松香是一种天然树脂,由于其成本低廉、可再生等特点,在建筑、造纸、油漆、橡胶、食品、医药等领域有广泛应用。
但是,松香的高黏度和疏水性等特性限制了其在一些领域的应用。
因此,开发出一种可溶于水的、具有良好分散性的松香胶具有很大的应用前景。
2. 研制方法阳离子分散松香胶是利用硬脂酸单甘酯、二十烷基三甲基氯化铵等离子吸附剂作为分散剂,采用原位聚合合成的。
具体步骤如下:(1)准备离子吸附剂:取一定量的硬脂酸单甘酯、二十烷基三甲基氯化铵,按照一定比例混合,制备成离子吸附剂。
(2)制备松香溶液:将松香磨碎至一定大小,加入适量的溶剂,通过加热搅拌使其均匀溶解。
(3)分散剂的添加:将离子吸附剂加入松香溶液中,搅拌均匀。
(4)原位聚合反应:在一定条件下进行原位聚合反应,得到阳离子分散松香胶。
3. 特性分析阳离子分散松香胶具有以下特征:(1)良好的可溶性和分散性:采用离子吸附剂作为分散剂,使得松香能够溶于水并且具有良好的分散性。
(2)粘度适中:相较于传统松香,阳离子分散松香胶的黏度适中,更容易应用。
(3)环保:阳离子分散松香胶的研制能够提高松香的应用价值,降低了浪费,同时也符合环保的要求。
二、应用探讨阳离子分散松香胶可以应用在很多领域,如造纸、石油、染料等行业。
1.造纸行业中的应用阳离子分散松香胶在造纸行业中有很大的应用前景。
传统的松香在制作纸张的过程中需要使用高温加热使其软化,使用量大,如果使用阳离子分散松香胶则可以直接加入制浆过程中,无须加热,极大地方便了制浆的流程,提高了效率。
此外,由于阳离子分散松香胶具有良好的分散性,可以使纸张的质量更加均匀,提高产品的质量和达到降低生产成本的目的。
阳离子分散松香胶已经得到广泛的应用,最主要的就是可以作为染料的助剂和增稠剂。
染料在染色过程中会因为其颗粒太小,难以分散,使用阳离子分散松香胶作为染料的分散增稠剂,能够使染料颗粒更加均匀地分散在液体中,使染色效果得到更好的保证。
松香石蜡胶的制作方法
松香石蜡胶是一种常见的胶黏剂,广泛应用于工业和家庭中。
它的制作方法相对简单,下面将详细介绍松香石蜡胶的制作方法。
制作松香石蜡胶的原材料有三种,分别是松香、石蜡和溶剂。
松香是从松树中提取的树脂,它具有粘性和耐磨性;石蜡是一种石油产品,具有固体状态下的蜡状特性;溶剂是用来溶解松香和石蜡的液体,通常选择挥发性较低的溶剂,如矿物油或苯。
将适量的松香和石蜡分别放入两个容器中。
松香和石蜡的比例可以根据需要调整,一般情况下,松香的比例略高于石蜡,这样可以增加胶黏剂的粘性和柔韧性。
接下来,将矿物油或苯加热至适当温度,然后将其逐渐倒入松香容器中。
搅拌松香和石蜡的过程中,要保持温度适宜,以便松香和石蜡能够充分溶解。
搅拌过程中,可以根据需要添加一些助剂,如增稠剂、抗氧化剂等。
这些助剂可以提高胶黏剂的黏性和耐久性。
当松香和石蜡完全溶解后,将溶液倒入另一个容器中,并继续搅拌。
搅拌的目的是使溶液均匀混合,确保胶黏剂的质量。
将搅拌好的溶液进行冷却,使其逐渐凝固。
冷却过程中,要注意控制温度,以免过快或过慢导致质量问题。
当胶黏剂完全凝固后,就可以使用了。
松香石蜡胶具有较高的黏性和耐磨性,可以用于黏合各种材料,如木材、塑料、金属等。
在使用过程中,要注意避免过量使用,以免影响黏合效果。
总结一下,制作松香石蜡胶的方法包括将松香、石蜡和溶剂混合加热溶解,并添加适量助剂,然后冷却凝固即可。
制作过程中要注意温度控制和搅拌均匀,以确保胶黏剂的质量。
松香石蜡胶具有良好的黏性和耐磨性,可广泛应用于工业和家庭中。
第20卷第6期2008年12月造纸化学品P APER CHE M I C ALSVol .20No .6Dec .2008收稿日期:2008203212;定用日期:2008208225新型分散松香胶的制备周伟宏,王燕玲(江西省吉安市轻化科学技术研究所,江西吉安 343100)摘要:新型分散松香胶是以松香和马来松香为原料,采用SE 2PE 复合乳化剂,用液态萜烯树脂作助熔剂,并加入少量石蜡改性制备而成。
该分散松香胶具有优良的稳定性和适用性。
关键词:松香胶;SE 2PE 复合乳化剂;液态萜烯树脂;石蜡中图分类号:TS727.5 文献标识码:A 文章编号:1007-2225(2008)06-0023-03Preparati on of a Novel D ispersed Rosi n Si zeZHOU W ei 2hong,WANG Yan 2ling(J ian R esearch Institute of L ight Industry and Che m ical Industry,J ian 343100,China )Abstract:A novel dis persed r osin size was p repared by e mulsifying r osin,maleated r osin,liquid ter p ine 2resin,which was used as flux,as well as s mall a mount of paraffin wax with comp lex e mulsifier SE 2PE .The obtained dis 2persed r osin size has g ood stability and app licability .Key words:r osin size;comp lex e mulsifier SE 2PE;liquid ter p ine 2resin;paraffin wax 阴离子造纸施胶剂通常是以松香和马来松香为原料,用阴离子乳化剂乳化而成,存在夏季常出现结块、沉淀或分层,贮存期短等乳液稳定性差的缺陷,严重影响使用。
分散松香胶的制备和使用方法
王年安
【期刊名称】《国际造纸》
【年(卷),期】2001(020)001
【摘要】松香胶是造纸常用的施胶剂,普通松香胶的游离松香含量低,因此,施胶效果不好。
而分散松香胶中游离松香含量高,分散越好,施胶的效果越佳。
【总页数】2页(P64-65)
【作者】王年安
【作者单位】河南省轻工业学校,郑州450006
【正文语种】中文
【中图分类】TS72
【相关文献】
1.阳离子分散松香胶的制备及其在MOW脱墨浆中的应用 [J], 谭细生;武书彬
2.分散松香施胶剂生产中马来松香的制备 [J], 胡子和
3.阳离子无皂苯丙聚合物分散松香胶与AKD复配施胶剂的制备及性能 [J], 张勇; 张伟昕
4.阳离子乳化中性分散松香胶的制备工艺与施胶性能 [J], 沈静;刘温霞;苏文强;陈子成;霍海燕
5.利用制阴离子分散松香胶设备制备阳离子分散松香胶 [J], 牛华
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分散松香胶的工业制备
郑州市道纯化工技术公司牛华
一、概述
中国是造纸的发明国,传统的造纸(宣纸)是不进行施胶的,直到1804年,人们发明用松香作施胶剂以来,纸的施胶才得以大力发展,施胶剂的品种和性能也有了很大提高。
目前,已进入多元化施胶剂时代。
尽管施胶剂新品种频出,但作为传统的松香系施胶剂仍是当今施胶剂的主导,只是其性能和形成都发生了变化。
以松香作为施胶剂大约经历了3个阶段:一是传统的褐色松香胶,将普通松香中加入大量的纯碱进行皂化,淳离松香含量极少,皂化后的松香溶于水中,然后用于施胶;二是改性松香皂化胶或称之为强化松香皂胶,其原理是将普通松香通过双烯加成反应,加上更多的羧基,加大松香的负电荷数,然后再皂化,使松香更好地覆盖在纤维表面,从而提高施胶效果;三是高游离松香,又称分散松香,该松香胶不经皂化,采用化学法或机械法,使松香制成水溶性乳液,然后加入浆内达到施胶目的;分散松香胶有以下几个品种:一是阴离子分散松香胶;二是低泡型分散松香胶;三是阳离子型分散松香胶;四是阴离子中性分散松香胶。
目前,最新发展是阴离子中性分散松香胶。
分散松香胶的制备是一物理化学过程,通过一定的外力使不溶于水的松香变为水溶性乳液,并在一定化学物质存在下,使之保持相对稳定。
目前,国际较常采用的是逆转法制备分散松香胶。
由于分散松香胶游离松香含量高,分散粒度细,使用分散松香作施胶剂可节约松香用量50%左右,硫酸铝30%~70%,同时可提高上网pH值,减少白水污染,提高纸张施胶度、白度和强度,并可配合阳离子留着剂进行近中性抄造。
二、工艺路线选择
分散松香制备一般有3种方法:高压溶剂法、高温高压法和高温常压法。
①高压溶剂法
松香是一熔点较高的油性物质,需要在110℃以上才能呈流动状态,要对松香进行乳化,必先使其液体化,最早的方法是用苯或甲苯等有机溶剂,将松香
溶解于其中,并加入一定量的表面活性剂水溶液,再一同进入高压混合器,通
过减压喷放进行乳化,产品经蒸馏回收溶剂循环使用,该方法可制得30%~40%乳液。
②高温高压法
该方法是通过加热方式使松香熔化成为液态并升温到160~190℃,同时将表面活性剂水溶液加热到80~90℃,将二者先相互混后,打入高夺均质器(压力约18.9~25.9MPa)进行细乳化,乳液迅速冷却到38℃以后,可制成35%~40%乳液。
③高温常压方(又称逆转法)
该法是首先通过加热使松香变成液态,采用常用的液-液逆转乳化法制备在松香乳液,其工艺过程是先将预热的乳化剂加入已熔化松香中,再将热水逐渐加入松香中,先制成W/O型乳化液,随着水量加入W/O型乳液再转相成O/W乳液,制成乳化松香,乳化松香经快速冷却制成分散松香,一般浓度可达50%左右。
高压溶剂和高温高压法需要高压设备,制造费高,投资大,设备操作困难,产品质量不易保证。
高温常压逆转工艺制备分散胶,采用该工艺不需要溶剂,只需要通过加热使松香液化,设备可在常压条件下操作,制作费用低廉,易于控制,且逆转法制得产品浓度高,粒度细,存放期长,产品可作为商品销售。
三、分散松香胶制备工艺原理
1.逆转法制备分散松香过程实际上是一个乳化过程,而得到的产品却是分散松香胶,这包括了熔化时的相转变、乳化时的转相和冷却时的相转变过程。
图示如下:
熔化加乳化剂加水冷却松香(0)松香(0)松香乳液(W/O)松香乳液(O/W)分散松香(O/W)
水溶液
(S)(L)(L)(L)(S)2.分散松香是一热力学亚稳定体系
固体松香吸收热量变为液态松香,松香液和水之间存在着极大的界面张力,要降低这一界面张力可通过加入表面活性剂达到。
同时松香乳化过程是比表面
积增大,体系内能增大的过程,这一过程需要外界提供能量。
提供能量的方式有2种:一是通过加热;二是强力机械搅拌。
体系在获得大量能量后,粒度变细,比表面积增大,内能增加,处于一种不稳定状态,是趋向于松香和水分离。
而制备分散松香胶的目的就是既要使粒度尽可能细小些,又要保持这一状态的稳定,最佳方法就是向体系中加入表面活性剂,减少松香和水界面张力,并形成坚固的双电层保护膜,以阻止松香的凝聚,使体系处于一种相对的稳定状态,即形成热力学亚稳定体系。
故此,分散松香粒度和搅拌强度及乳化时温度有密切关系,其存放稳定性主要取决于乳化剂的性能,同时乳化粒度越细,乳化剂所形成的界面膜强度越大,乳液就越稳定。
但仅制成稳定的乳化松香是不够的,乳化松香必须冷却到常温变为分散松香才能储运。
冷却的过程被乳化的松香从液态变为固态,经历了松香相态的变化,这一过程要放出大量热量,制备时必须及时将这一潜热移出,否则这些热量供给体系将使体系中松香微料“冲破”界面膜的“阻力”,凝聚成大颗粒造成制胶失败。
同时,由于松香相态的改变,其界面性质也发生变化,这时的乳化剂已不能完全适应固体松香和水界面形成保护膜的需要,其保护膜将会出现“漏洞”和创伤,这需要有新的表面活性剂配合弥补“漏洞”,修复创伤以保持体系的亚稳定性,制出优质分散松香胶。
许多制胶者往往忽视了这一点,造成制胶失败,制备分散松香应遵循这一原理。
生产中应注意以下几点:
(1)乳化设备选择
(2)表面活性剂选择
(3)制备时工艺温度控制
四、逆转法制备分散松香胶设备选择
1.乳化设备选择
分散松香胶制备过程是采用逆转法,需要通过机械搅拌方式向体系提供能量,又需要通过加热向体系经提供能量。
逆转法乳化是一个变粘度的过程,物料粘度由小变大直至极大又突然变小,因此设备搅拌形式就不可按一般常规搅拌选择,同时乳化过程又必须考虑搅拌的角速度和线速度的关系,搅拌尺寸要
经过严格试验才能确定。
乳化过程和设备材质、设备表面性质有一定关系,因此,必须考虑设备的表面处理问题,乳化设备放大无特定规则可循,设备的高径比必须通过实践获得。
一般设备直径越小,放大效应就越小,产品和小试就越接近。
但在同样容积下,高度就应加大,设备高度加大,搅拌轴就必须加长,搅拌轴加长,搅拌机械稳定性就差,制造难度就大,加之转速较高,因此设计时就必须综合考虑,以兼顾二者。
乳化过程使用表面活性剂,在高速搅拌下会产生大量泡沫,生产过程中其装料系数极小,设计时必须考虑生产过程中必须不断向物料供热以保证体系温度和体系获得内能,设备必须有热源供应装置。
乳化结束后,料温很高,且供热系统不可能立即撤掉,设备必须能使物料快速胶离热源,以免溢锅。
综合上述诸多因素,乳化设备必须具备以下条件:
①搅拌器在低粘度时不溅料;
②搅拌器在极高粘度、高转速下不产生“滑轮”;
③搅拌器如只提供高的剪切力,将达不到充分混合效果;
④搅拌器要有足够的强度,以保证在高粘度、高转速条件下正常运转;
⑤设备的搅拌表面须经过特殊处理,以利于形成O/W乳液;
⑥设备必须有足够的供热源;
⑦设备高径比处理必须合理,既要有一定的容积,又不使直径太大;
⑧设备必须便于迅速放料。
国产RK-500型乳化设备基本上符合上述要求,该设备采用全不锈钢材料,并进行表面处理,转速从0~1600转/分无级可调,供热可采用电热、蒸汽加热和直火加热。
2.熔化设备选择
松香的熔化是将固体松香变为液态松香并加热到一定温度,松香熔化时先熔的松香易将未熔松香包起来,形成“夹生”死角,以致很难熔化并造成局部温度过高引起松香分解,因而熔化设备在选型时要考虑有隔板或隔管,以避免松香“夹生”。
3.冷却设备选择
从制胶工艺看应使乳化松香迅速冷却,及时移走热量,一般可选择列管冷凝器配合冷却釜再经搅拌冷却到常温。
设备材质影响传热效率,一般选用不锈钢设备,尽可能不使用搪瓷设备。
五、分散松香胶用原材料
分散松香用原料包括:普通松香、马来松香、乳化剂、分散剂和去离子水。
1.普通松香和马来松香
制备分散松香胶所使用松香可以从特级到三级均可,级别越高,越难乳化,成胶白度越高,施胶效果越好;级别越低,越易乳化,成胶白度越低,施胶效果越差。
马来松香一般使用115马来松香,其中约45%松香生成顺酐加成物,一般可以自制或从松香厂直接购买。
2.乳化剂、分散剂
分散松香胶乳化剂和分散剂均可为表面活性剂,选择表面活性剂制备分散松香胶的关键。
选择时必须认真对待。
按照常规乳化理论选择乳化剂,一般是选择和被乳化物HLB值相同的乳化剂才能达到最佳乳化效果。
分散松香胶制备时,除考虑乳化剂HLB值和液体松香相同外,还必须考虑松香冷却后成为分散松香胶。
通常选择2种或2种以上表面活性剂共同作用以满足分散松香胶特殊工艺要求。
R-3、B-202表面活性剂是目前国内比较理想的乳化剂和分散剂。
R-3和液体松香具有接近的HLB值,能在乳化时发挥最大功效,使松香液滴粒度乳化得极其细微,并在液滴周围形成保护膜;B-202作为分散剂可有效降低固体松香颗粒和水之间的界面张力,并加强和修复R-3所形成的界面膜,填充R-3形成界面膜在冷却过程松香因相态变化而造成的“空隙”,使松香在分散状态下保持稳定。
330#可调节分散松香胶粘度,减缓因重力所造成的机械沉淀,进一步稳定分散胶质量。
如果乳化剂和分散剂选择正确,所制得分散胶在标准25℃条件下,可存放1年以上而不变质。
3.去离子水
和其它乳液制备一样分散松香制备必须使用去离子水。
众所周知,分散松。