第四章施膠劑

第四章施膠劑第一頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五4.1概述4.1.1施膠方法分類漿內(nèi)施膠和表面施膠漿內(nèi)施膠:是將施膠劑加到造紙漿料中，在系統(tǒng)濕部采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ蛊浔Ａ粼诩堩撝胁⑴c纖維結(jié)合。表面施膠:是將施膠劑施加到紙的表面上，使施膠劑與紙?bào)w粘合并在紙頁表面附著一層近乎連續(xù)的薄膜，取得憎液性能或其它性能。第二頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五4.1.2對(duì)施膠劑的基本要求（1）施膠劑分子必須具有親水和疏水基團(tuán)，前者用于與纖維結(jié)合，后者在纖維表面形成疏水層（具有兩親性）；

（2）用于漿內(nèi)施膠時(shí)，能被纖維表面吸附并能在纖維中有比較高的留著率，有時(shí)可借助陽離子助留劑來提高留著率（能留著于紙頁中）；

第三頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（3）施膠劑粒子在纖維表面能均勻分布，這可通過調(diào)整膠料濃度、添加點(diǎn)和漿濃度等實(shí)現(xiàn)；（4）施膠劑粒子具有疏水定向的能力，疏水基團(tuán)緊密排列在纖維表面；（5）與纖維有較強(qiáng)的結(jié)合力，膠粒分子必須錨定在纖維表面；（6）對(duì)滲透物質(zhì)表現(xiàn)出優(yōu)異的化學(xué)惰性；（7）對(duì)造紙過程和紙張性能沒有不利影響。

4.1.2對(duì)施膠劑的基本要求第四頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五4.1.3液體與紙張表面的作用

如果把紙張中的各種孔隙均視為毛細(xì)管，將液體對(duì)紙張的滲透簡(jiǎn)單地視為液體通過毛細(xì)管的滲透，可用Washburn方程來描述液體對(duì)紙張的滲透速度：L是液體在時(shí)間t內(nèi)滲透的深度，r是毛細(xì)管（細(xì)孔）的半徑，γ是滲透液的表面張力，θ是液體和固體表面的接觸角，η是液體的粘度。

第五頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五施膠的主要作用在于降低COS，即降低紙張表面自由能γsg的工藝過程

γsg=γsl+γlgcosθ

第六頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五因紙張表面的比表面自由能具有加和性，即sg=s1gA1+s2gA2sg－施膠后紙張比表面自由能；s1g纖維比表面自由能；A1－施膠后未被膠料覆蓋的纖維表面百分?jǐn)?shù)；s2g－膠料沉淀物的比表面自由能；A2－施膠后被膠料覆蓋的纖維表面百分?jǐn)?shù)。為了提高紙頁的抗液性能，可用比表面自由能較低的施膠劑均勻分布在纖維表面，降低氣、固的綜合比表面自由能。第七頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五取得良好施膠效果的條件①選用比表面自由能較低的施膠劑；②膠料沉淀物應(yīng)高度分散成細(xì)小微粒，并均勻附著在纖維表面，以增大膠料的覆蓋面積；③膠料沉淀物應(yīng)牢固地附著在纖維表面，獲得穩(wěn)定的比表面自由能。

第八頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五4.2酸性施膠劑和中/堿性施膠劑

4.2.1酸性施膠劑—松香施膠4.2.1.1松香松香是一種大分子的有機(jī)酸，是從松樹等針葉木中提取的黃色至棕色半透明固體。根據(jù)生產(chǎn)方法可分為三類，即脂松香、木松香和浮油松香。我國造紙工業(yè)多采用脂松香。松香中87％～90％是樹脂酸的混合物，其他成分是約10％的中性物質(zhì)和少量的（3％～5％）脂肪酸。

第九頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五樹脂酸結(jié)構(gòu)：樹脂酸的分子式為C19H29COOH，松香中的樹脂酸主要為樅酸型和海松酸型樹脂酸，其結(jié)構(gòu)式為：

A樅酸B左旋海松酸C新樅酸樅酸型第十頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（1）疏水基為部分氫化的菲環(huán)，親水基為羧基，其中疏水部分賦予纖維疏水能力，而極性羧基通過水合鋁離子的“架橋”作用將松香分子固定在纖維上，產(chǎn)生疏水定向，從而獲得較低的比表面自由能。（2）共軛雙鍵、羧基：改性，形成各種改性松香（3）軟化點(diǎn)75oC左右，熔點(diǎn)90-135oC樹脂酸的特點(diǎn)：第十一頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五松香與含水的紙料體系混合均勻溶解：皂化松香膠R-COOH+OH-RCOO-+H2O

乳化分散：分散松香膠第十二頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五4.2.1.2皂型（化）松香膠

普通皂化松香膠：天然松香與堿反應(yīng)生成的皂化產(chǎn)物，這是最早使用的松香類施膠劑，稱為第一代松香膠。

強(qiáng)化松香膠：馬來酸酐或富馬酸改性的松香與堿反應(yīng)制得的皂化產(chǎn)物，也稱為第二代松香膠。

第十三頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五(1)普通皂化松香膠將天然松香用一定量的堿（NaOH或Na2CO3）皂化、過濾和稀釋而制得的膠料：

2C19H29COOH+Na2CO3→2C19H29COONa↓+H2O+CO2↑

第十四頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五據(jù)皂化程度

白色松香膠：松香部分皂化，皂化度約為75％，即約含20～40%游離松香,由水溶性的松香酸鈉將其均勻分散在水中，呈乳白色，稱為白色膠。褐色松香膠：松香酸全部皂化為松香酸鈉，皂化度接近100％，為比較透明的褐色或黃褐色，稱為褐色膠。皂化程度越高，施膠效率越低：最終發(fā)展成主要由游離松香組成的分散松香膠。第十五頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五皂化膠的施膠

留著：可溶性的松香酸鈉為大陰離子，與帶有正電荷的鋁離子發(fā)應(yīng)形成水不溶性的游離松香酸和松香酸鋁而沉淀到纖維上

熔融鋪展：在紙張干燥過程中，松香酸和松香酸鋁熔結(jié)、鋪展

固著與疏水定向：借助于鋁鹽通過樹脂酸羧基與纖維上的羧基反應(yīng)，將其固著到纖維上，產(chǎn)生疏水基朝外的定向。

第十六頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五皂化松香膠/硫酸鋁施膠

留著：硫酸鋁易發(fā)生水解，并在pH值4~5時(shí)水解為帶正電荷的[Al(H2O)6]3+

和高電荷的單核鋁離子及多核鋁離子，它們與松香反應(yīng)形成帶正電的松香酸鋁膠狀沉淀物，由此可結(jié)合到帶有負(fù)電荷的纖維上，因此硫酸鋁也稱沉淀劑（Mordant，媒介物)。

反應(yīng)：在紙機(jī)干燥部，松香分子的疏水基轉(zhuǎn)向纖維外端，親水基與纖維結(jié)合，松香/硫酸鋁絮聚物在干燥部熔融、擴(kuò)展和均勻覆蓋在纖維上，從而產(chǎn)生長久的抗水性。由于鋁鹽的原因，皂化膠在酸性條件下可取得更好的施膠效果。

第十七頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五(2)強(qiáng)化松香膠

松香強(qiáng)化的理論依據(jù)：松香膠起施膠作用的官能團(tuán)是羧基，而天然松香分子中只有一個(gè)羧基，如果設(shè)法增加松香羧基的數(shù)量，則可望提高松香膠的施膠效果。

強(qiáng)化松香膠：主要指馬來松香膠。馬來松香主要是馬來酸酐（又名順酐）或富馬酸與松香制成的帶有三個(gè)羧基的松香加成物。

第十八頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五馬來酸酐或富馬酸中含有雙鍵，可和含有共軛雙鍵的松香發(fā)生Diles-Alder反應(yīng)得到強(qiáng)化松香：左旋海松酸第十九頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五強(qiáng)化松香膠的施膠馬來松香本質(zhì)上也是皂化膠，其施膠機(jī)理和皂化松香膠相似，需要鋁鹽做沉淀劑，在pH值4.5-4.8的酸性條件下具有較好的施膠效果。第二十頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五

①留著:松香酸離子在漿料中與水合三價(jià)鋁離子作用生成帶正電荷的松香酸鋁膠粒，然后通過靜電引力和范德華力與纖維作用從而留著在纖維上；②分布:留著后的膠粒均勻分布在帶有負(fù)電荷的纖維表面；③定向:濕紙頁升溫干燥時(shí)，加強(qiáng)膠粒的均勻分布并使其適當(dāng)取向而獲得低表面能疏水表面；④固定:通過羥聯(lián)作用使松香酸鋁進(jìn)行交聯(lián)，可使膠料粒子進(jìn)一步固定。

第二十一頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五強(qiáng)化松香膠分子中含有三個(gè)羧基，具有更強(qiáng)的陰離子性，能促進(jìn)膠粒表面積的增大，傾向于形成較小的顆粒而使其分散性更好，能更廣泛均勻地分布在纖維表面。另外，較小的松香粒子易于制備穩(wěn)定乳液，因此常在松香中加入強(qiáng)化松香以制備更穩(wěn)定的乳液。

第二十二頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五4.2.1.3陰離子分散松香膠也稱陰離子乳液松香膠，通過將松香類施膠劑熔融乳化先制得液體松香乳液，即O/W型乳液，經(jīng)冷卻松香固化獲得松香分散體系。是一種含有95％～100％游離松香的高分散體系，有人也把它是第三代松香膠施膠劑。

第二十三頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（1）施膠作用與機(jī)理

1）留著：膠料以分散的陰離子顆粒形式加入紙漿懸浮液中，顆粒中僅有部分松香酸分子位于顆粒的外表面，加之松香酸不溶解性和有限的電離，與鋁鹽在濕部直接反應(yīng)的機(jī)會(huì)就比較少，大部分粒子會(huì)以它們?cè)械男问搅糁趲ж?fù)電荷的纖維上，而這種留著需要借助于陽離子助劑的助留作用。

第二十四頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五2）鋁鹽的作用

鋁鹽在適當(dāng)?shù)膒H值下水解形成的帶有陽電荷的多核鋁離子可以作為陽離子助劑將帶有負(fù)電荷的松香粒子留著在紙頁中，即起到①助留作用；另外留在紙頁中的鋁鹽將在干燥過程中，②與同樣留在紙頁中的松香粒子反應(yīng)，使膠料的疏水基向外，形成憎液膜，同時(shí)游離松香酸與吸附在其表面的鋁離子反應(yīng)生成松香酸鋁，可使松香與纖維牢固地結(jié)合。第二十五頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五第二十六頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五由于反應(yīng)主要發(fā)生在紙張的干燥過程中，鋁鹽必須能吸在纖維上。鋁鹽在纖維上的吸附在pH值>4.5時(shí)開始增加，但其水解產(chǎn)物的陽電性隨pH值的提高而降低，因此，陰離子分散松香膠施膠時(shí)的最佳pH值范圍是4.5~5.5，比皂化膠稍高。

2）鋁鹽的作用第二十七頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五與皂化松香膠相比，分散松香膠與硫酸鋁反應(yīng)慢，松香微粒仍呈相互分離的小球，僅在顆粒表面附有少量地鋁離子，體積微小，從而較易均勻地分布在纖維上。皂化膠與礬土反應(yīng)快，形成粗大的絮狀凝塊，在纖維間分布不如分散松香膠均勻，因此分散松香膠施膠效果比皂型松香膠好，且可節(jié)省約50％的膠料，鋁鹽的用量也相應(yīng)減少。有助于降低施膠pH值，減少施膠對(duì)鋁鹽的依賴性。第二十八頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五分散松香膠的施膠機(jī)理示意圖

第二十九頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五3）助留劑由于陰離子分散松香膠是單獨(dú)留在紙頁中，因此，加入其它陽離子助留劑可顯著提高松香留著率，因而提高施膠效果。使用高效助留劑可減少對(duì)鋁鹽的依賴性，從而可實(shí)現(xiàn)中性施膠。使用某些陽離子助留劑如帶有伯胺基團(tuán)的聚胺類甚至可以不用鋁鹽。第三十頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五普通陰離子分散松香膠的施膠特點(diǎn)陰離子松香膠以其游離樹脂酸形式留著在帶負(fù)電荷的纖維上可利用助留劑留著膠料鋁鹽與松香膠分別留著后在紙頁中反應(yīng)鋁鹽必須具有一定的尺度和帶有正電荷

硫酸鋁用量少、施膠pH值較高（pH5-5.5，皂化膠pH4.2－4.8)

第三十一頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（2）陰離子分散松香膠的應(yīng)用

采用陽離子助留劑可顯著提高分散松香膠的施膠效率，如使用陽離子聚丙烯酰胺、聚胺、各種微粒助留體系施膠pH值：4.5~5.5逆向施膠：先加硫酸鋁、再加分散松香膠干燥中需要逐漸升溫第三十二頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五4.2.2松香的中性施膠陰離子分散松香膠的中性施膠陽離子分散松香膠的中性施膠第三十三頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五4.2.2.1陰離子分散松香膠的中性施膠實(shí)現(xiàn)中性施膠的途徑：（1）提高松香膠在紙張中的留著率，減少陰離子分散松香膠對(duì)硫酸鋁的依賴性，以降低硫酸鋁用量分散型松香膠（2）利用松香衍生物取代部分松香，減少松香中的羧基含量，以提高松香膠對(duì)堿的穩(wěn)定性酯型分散松香膠第三十四頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（1）提高松香留著率

聚合氯化鋁(PAC)：氯化鋁的等電點(diǎn)大于pH8，而且PAC的水解速度較之硫酸鋁或氯化鋁慢得多，在pH值為中性偏堿性介質(zhì)中能夠形成帶有正電荷的多核絡(luò)合物?？纱媪蛩徜X在中/堿性條件下作為陰離子分散松香膠的鋁源進(jìn)行中性施膠。第三十五頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五聚合氯化鋁但PAC的施膠可靠性不如硫酸鋁第三十六頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五陽離子淀粉、兩性淀粉及其接枝物

陽離子淀粉、兩性淀粉及其接枝物可在陰離子松香膠施膠中作為助留劑。陽離子淀粉可以和硫酸鋁或聚合氯化鋁配合，提高鋁鹽在纖維上的吸附量，在中性偏酸性的條件下，能夠和陰離子松香膠結(jié)合，從而達(dá)到提高施膠pH值的目的。第三十七頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五陽離子（CPAM）及兩性聚丙烯酰銨：

CPAM及兩性PAM的作用機(jī)理和相同離子的淀粉及其接枝物相似，主要依靠靜電作用增加施膠劑的留著，可以明顯減少硫酸鋁的用量。

第三十八頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五聚胺

水溶性聚胺具有分子量大和電荷密度高的特點(diǎn)，能有效地沉淀松香膠料，且聚胺結(jié)構(gòu)單元的幾何尺寸越小，對(duì)游離松香酸的絮凝性能越好；伯胺的協(xié)同施膠作用比仲胺好，仲胺又比叔胺好，季銨效果最差。

第三十九頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五第四十頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五環(huán)氧氯丙烷改性的聚合物第四十一頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五硫酸鋁一陽離子聚合物體系:

在復(fù)雜的紙漿懸濁液中，硫酸鋁的水解行為與在純水中大不相同。最新的研究發(fā)現(xiàn)在中性紙漿懸浮液中硫酸鋁的表觀電荷密度約為酸性時(shí)的四分之一，仍具有相當(dāng)?shù)哪Y(jié)和凝集能力。此外，通過添加少量的陽離子高聚物可增強(qiáng)硫酸鋁在中性條件下的正電性，硫酸鋁就能在中性松香施膠中顯示出滿意的沉淀功能。

第四十二頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（2）提高松香膠的抗堿性

減少松香在堿性條件下的離解或皂化,發(fā)展酯型陰離子分散松香膠。

第四十三頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五陰離子酯型分散松香膠組成：松香（樹脂酸）、馬來松香、松香甘油酯、陰離子聚合物類乳化劑第四十四頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五4.2.2.2陽離子分散松香膠陽離子分散松香膠：屬第四代松香膠，實(shí)際上這是一種帶有正電荷的高分散松香膠，其中含有大量的松香酸分子，具有中等荷密度(Zeta電位約為＋20mV)。其外觀為白色乳液，固含量為35%左右。

第四十五頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五(1)制備高壓均質(zhì)法:表面活性劑用量極少，主要是依靠機(jī)械“蠻力”使松香分散,松香顆?？筷栯x子聚合物穩(wěn)定。

陰離子轉(zhuǎn)型法：在過渡劑和陽離子化試劑作用下由陰離子轉(zhuǎn)為陽離子。陽離子表面活性劑逆轉(zhuǎn)法：將熔融松香乳化成W/O乳液，再加水逆轉(zhuǎn)成O/W型乳液，關(guān)鍵是選擇合適的陽離子乳化劑。第四十六頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（2）特點(diǎn)與鋁鹽作用緩和，與漿料混合均勻能自行留著于纖維上可在近中性條件下使用對(duì)內(nèi)添加劑、填料和細(xì)小纖維等有一定的助留作用膠料和鋁鹽用量均較少與纖維反應(yīng)比較快

第四十七頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五組成：松香（樹脂酸）、馬來松香、松香甘油酯、陽離子聚合物類乳化劑、少量陽離子表面活性劑（3）酯型陽離子分散松香膠第四十八頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（4）自身陽離子化松香膠羧基酯化，引入陽離子基團(tuán)雙鍵與其它烯基單體共聚引入陽離子基團(tuán)形成陽離子松香表面活性劑，從而對(duì)松香進(jìn)行乳化和分散，得到高分散膠。第四十九頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五松香酸與2,3－環(huán)氧丙基三甲基氯化銨的酯化反應(yīng):松香酸與氨反應(yīng)形成酰胺，經(jīng)還原形成胺，再陽離子化:

第五十頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五松香酸含有不飽和雙鍵，能和不飽和陽離子單體共聚使之陽離子化。能和松香酸共聚的不飽和陽離子單體有烯丙基三甲基氯化銨、烯丁基三甲基氯化銨、二甲基二甲胺基乙基丙烯酸酯等。第五十一頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五(5)陽離子松香膠的施膠機(jī)理留著：可自行留著在纖維上，但仍需要借助于助留劑熔融鋪展與定向：游離松香酸粒子在高溫下軟化，并與鋁離子反應(yīng)，將松香分子定位，使疏水基轉(zhuǎn)向纖維外側(cè)，而親水基與纖維牢固結(jié)合，形成一層良好的疏水層。在與硫酸鋁的反應(yīng)：在干燥部進(jìn)行，要求硫酸鋁自身能吸附于纖維上，pH值比陰離子分散松香膠更高第五十二頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五風(fēng)干風(fēng)干經(jīng)熱處理第五十三頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五(5)陽離子松香膠的施膠機(jī)理

鋁鹽:pH5.0－6.5,水解聚合多核鋁離子、氫氧化鋁,陽電性很低，但提高對(duì)纖維的吸附。

硫酸鋁的主要作用：在干燥部實(shí)現(xiàn)松香粒子的固著和定位。第五十四頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五松香膠的類型皂型松香膠陰離子分散松香膠陽離子分散松香膠

在濕部與硫酸鋁作用產(chǎn)生松脂酸鋁，由靜電引力和機(jī)械截留沉積于纖維間在濕部，吸附帶正電荷的硫酸鋁水解物，而呈陽電性，由于靜電引力吸附于纖維上本身呈陽電性，無須借助于帶正電荷的硫酸鋁水解物或其它陽離子型助留劑，在濕部具有自我留著能力在濕部，生成的松脂酸鋁規(guī)格較大，分布于纖維間均勻性差在濕部，吸附在帶正電荷的鋁離子上的松香粒子，可均勻分布于纖維表面在濕部，本身帶正電荷的松香粒子，可均勻分布于纖維表面進(jìn)入紙機(jī)干燥部，由于松脂酸鋁燒結(jié)溫度較高需經(jīng)高溫軟化，才能使膠料疏水基、親水基轉(zhuǎn)向定位進(jìn)入紙機(jī)干燥部，帶鋁離子的松香粒子，燒結(jié)溫度較低，在干燥過程中，可使松香粒子疏水基、親水基轉(zhuǎn)向定位進(jìn)入紙機(jī)干燥部，游離松香粒子與吸附于纖維的鋁離子作用并使其松香粒子疏水基、親水基轉(zhuǎn)向定位在紙機(jī)干燥部松脂酸鋁與纖維素反應(yīng)并固著于纖維上在紙機(jī)干燥部，松香粒子與吸附的鋁離子反應(yīng)，使親水基與纖維牢固結(jié)合在紙機(jī)干燥部松香粒子與吸附的鋁離子反應(yīng)，并牢固地與纖維結(jié)合要求留著定向固著分布第五十五頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（6）陽離子松香膠的應(yīng)用

1）pH值:5.0－6.5pH值過高，大量松香酸變?yōu)樗上闼嵩?，而松香皂在高pH時(shí)施膠效果很差；松香膠中正電荷量也會(huì)降低，與纖維間的靜電結(jié)合力減弱，從而降低了在纖維上的留著率。pH值過低，不利于鋁鹽在纖維上的吸附，因?yàn)殇X鹽只有形成膠體才更有利于吸附。第五十六頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五2)硫酸鋁用量作用：減少甚至消除陰離子雜質(zhì)的干擾在干燥中與松香酸反應(yīng)一般0.5%－4.0％。自身陽離子化松香中性施膠加入量更少，0.3%－0.7%。第五十七頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五第五十八頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五3）施膠順序

逆向施膠：先加硫酸鋁后加松香

優(yōu)于正向施膠，先加入硫酸鋁可消除陰離子干擾物，鋁鹽也可更有效地留著于纖維表面。

第五十九頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五5）助留劑

提高陽離子分散松香膠和硫酸鋁留著率、降低硫酸鋁用量和提高施膠pH值，實(shí)現(xiàn)中性松香施膠。第六十頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五6）填料

在滑石粉或碳酸鈣的加入量小于5%時(shí)，兩者對(duì)施膠度的影響都很??；在加填量超過5%后，隨加填量的增加施膠度顯著下降，且碳酸鈣的不利影響更大。第六十一頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五7)漿料種類

a.主要與羧基含量和比表面積有關(guān):

未漂漿比漂白漿容易施膠；

草漿比木漿容易施膠；

硫酸鹽木漿比亞硫酸鹽漿容易施膠；

本色廢紙漿（二次纖維）比未漂漿（一次纖維）難施膠；但仍比漂白漿容易施膠。

第六十二頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五8）漿料溫度

高溫對(duì)陽離子分散松香膠施膠不利。且硫酸鋁加入量越低，影響越大。原因：加速游離松香酸形成松香皂；加速膠料絮聚；加速鋁鹽水解生成Al(OH)3

。措施：增加鋁鹽加入量。第六十三頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五9）水的硬度

隨著水硬度的增加，施膠度先上升，然后迅速下降；采用純水或蒸餾水不利于施膠，但硬度大于200mg/kg的硬水更不利于施膠。生產(chǎn)用水的硬度應(yīng)控制在70-100mg/kg范圍內(nèi)。第六十四頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五10)其它化學(xué)助劑

陽離子助劑有利于施膠，而陰離子或非離子助劑則不利于施膠。聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷樹脂(PAE)對(duì)施膠有較好的增效作用，其它濕強(qiáng)助劑也均有利于施膠。

第六十五頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五11）干燥溫度

90℃以前隨著干燥溫度的提高，施膠度上升很快，并在90℃時(shí)達(dá)到最大值，之后施膠度有所下降。單烘缸紙機(jī)干燥溫度應(yīng)控制在80－90℃的范圍內(nèi)，多組烘缸紙機(jī)則應(yīng)逐步升溫，控制合理的溫度曲線，以獲得滿意的施膠效果。第六十六頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五12）氣溫變化

陽離子松香膠施膠時(shí)受季節(jié)變化影響比較大。一般冬季施膠度高，夏季施膠度低。夏季氣溫高，分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈，導(dǎo)致夏季施膠困難。夏季施膠時(shí)可適當(dāng)增加施膠劑和助留劑的用量以達(dá)到和冬季施膠同樣的效果。第六十七頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五4.2.3合成施膠劑AKD

AKD中性施膠最大的好處是可以用碳酸鈣作填料，使得紙張的白度、不透明度、耐折度、表面強(qiáng)度、耐久性能和印刷性能等均有明顯提高。此外，AKD對(duì)控制紙板的邊緣滲透特別有效，所以液體包裝紙往往采用AKD施膠。但是AKD施膠也存在諸如施膠滯后、紙頁打滑等問題。第六十八頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五AKD的合成脂肪酸的酰氯化（苯）脂肪酰氯的脫氯：先形成單烷基烯酮中間體，然后中間體迅速自聚形成二聚體（苯）第六十九頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五AKD性質(zhì)AKD,不飽和內(nèi)酯，R=C14-C16,熔點(diǎn)40－50℃，外觀蠟狀固體，>65.5℃極易水解生成酮，以乳液形式用于漿內(nèi)施膠。AKD、聚胺型陽離子樹脂乳化劑第七十頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五AKD施膠機(jī)理吸附、留著:

吸附在細(xì)小纖維、填料和纖維表面，上網(wǎng)后隨著這些紙料留著在濕紙頁中。熔融、鋪展:在干燥部，隨著紙頁中的水分逐漸減少，AKD粒子與纖維親合力增加，并開始熔化而在纖維表面熔融、鋪展。反應(yīng)、固著：反應(yīng)性官能團(tuán)內(nèi)酯與纖維素的羥基發(fā)生反應(yīng)，生成不可逆的β一酮酯，并固著在纖維上，使疏水性的烷基朝外，從而使紙頁產(chǎn)生抗水性能。

第七十一頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五吸附、留著帶有正電荷，可自行留著，但用量少，易水解造成沉積，必須配備高效助留體系第七十二頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五熔融、鋪展AKD膠粒要在纖維表面擴(kuò)展，纖維必須被AKD膠粒潤濕水中潤濕纖維的表面自由能很小，AKD膠粒不能在纖維表面擴(kuò)展。在AKD膠粒能發(fā)生擴(kuò)展之前，必須創(chuàng)造一個(gè)空氣一AKD界面，即纖維水份含量約小于20％。第七十三頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五第七十四頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五AKD施膠反應(yīng)第七十五頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五施膠副反應(yīng)AKD還會(huì)水解生成施膠效果較差的β一酮酸，并進(jìn)一步生成雙烷基酮(熔點(diǎn)80～85oC）而喪失施膠性能。水解中間體β一酮酸還能與鈣離子形成粘性沉淀物，產(chǎn)生粘輥問題。第七十六頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五施膠機(jī)理的爭(zhēng)議焦點(diǎn)：AKD與纖維素纖維之間究竟能否發(fā)生反應(yīng)；發(fā)生了何種反應(yīng)以及反應(yīng)進(jìn)行的程度；這種反應(yīng)對(duì)施膠有多大貢獻(xiàn)等。原由：為什么僅用少量的AKD變性纖維(AMF)即可使紙張中的全部纖維產(chǎn)生均勻的抗水性能以及AKD的遷移現(xiàn)象。

第七十七頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五AKD施膠特點(diǎn)用量小于0.1%時(shí)，幾乎沒有施膠效果，用量超過0.4%時(shí)，施膠度不再增加，且引起一系列問題。一般AKD的用量在0.1％－0.25％之間；重施膠時(shí)用量在0.25%－0.35%之間。配套高效助留系統(tǒng)。對(duì)控制紙板的邊緣滲透特別有效，所以液體包裝紙往往采用AKD施膠。存在熟化速度慢、紙張易打滑等缺點(diǎn)。

第七十八頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五影響AKD施膠的因素

（1）助留體系

保留在長纖維上的AKD的施膠效率要比保留在細(xì)小纖維上的AKD的施膠效率高得多，因此AKD中性施膠體系中加助留劑的目的不僅要提高細(xì)小纖維和填料的留著率，更重要的是要提高AKD在纖維上的留著率，尤其是在長纖維上的留著率。

第七十九頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（2）硫酸鋁（明礬）

硫酸鋁的添加順序?qū)κ┠z效果影響很大：先加硫酸鋁，AKD的留著率和紙頁的施膠度都有所下降，但如果硫酸鋁在AKD和PAE之后加入，AKD的留著率和紙頁的施膠度則明顯增加。

第八十頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五(3)施膠增效劑聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷樹脂（簡(jiǎn)稱PPE或PAE樹脂）不僅在濕部具有助留作用，而且在紙頁干燥時(shí)可參與AKD的施膠反應(yīng)，能明顯改善AKD的施膠效果。幾乎所有的陽離子聚合物，如聚乙烯亞胺（PEI）、陽離子聚丙烯酸酯乳液、陽離子聚丙烯酰胺和殼聚糖改性物等，均能提高AKD的施膠效果。

第八十一頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（4）助劑添加順序

最基本原則：有利于AKD在纖維上的吸附草漿配比高的漿料，AKD在陽離子助劑之后加，讓陽離子助劑先將細(xì)小纖維絮聚。含大量陰離子干擾物的廢紙漿/磨木漿，在加AKD前，先加入陽離子絮凝劑以中和漿中的陰離子干擾物。含有PCC填料時(shí)，PCC應(yīng)在加入陽離子助劑和AKD后加，因PCC具有較大的比表面積，極易吸附AKD，影響AKD在纖維上的留著。第八十二頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五(5)pH值和堿度

當(dāng)pH值<6時(shí)，AKD幾乎不能產(chǎn)生施膠作用；隨pH值增加，AKD的施膠效率會(huì)逐漸增大，尤其是pH值在6.5－7.5之間時(shí)，紙頁的施膠度上升最快；但當(dāng)pH值>8.0時(shí)，施膠度的上升速度開始減慢。因此實(shí)際生產(chǎn)中pH值一般控制在7.5－8.5之間。碳酸氫根離子（HCO-3）能提高AKD的施膠效果，通常認(rèn)為堿度在150－250mg/kg之間時(shí)，AKD的施膠效果最佳。

第八十三頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（6）填料

填料減少AKD在長纖維上的留著而對(duì)施膠不利。在相同的條件下，加填GCC紙頁的施膠度要高于加填PCC的紙頁施膠度。加填碳酸鈣的AKD施膠紙頁常發(fā)生施膠逆轉(zhuǎn)（假施膠）現(xiàn)象，這主要與填料的堿度較高而導(dǎo)致AKD水解有關(guān)。AKD的添加點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離填料的添加點(diǎn)，以減少AKD被填料表面吸附；或?qū)⑻盍鲜孪扔眯跄齽┨幚?，減少填料對(duì)AKD的吸附。

第八十四頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（7）漿料種類

紙漿種類對(duì)AKD施膠的影響是不同的：木漿好于草漿；闊葉木漿好于針葉木漿；化學(xué)漿好于機(jī)械漿。麥草漿中含量較多的細(xì)小纖維是造成其不易施膠的主要原因。麥草漿中細(xì)小纖維的留著率越高，AKD的施膠效果越好。同樣打漿度的闊葉木漿比針葉木漿具有較小的潤濕表面積。第八十五頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（8）系統(tǒng)的溫度

隨著系統(tǒng)溫度的升高，AKD的施膠效率明顯下降，其原因一方面是由于系統(tǒng)溫度升高導(dǎo)致AKD穩(wěn)定性變差，水解加劇，引起施膠效率降低；另外一方面則是由于系統(tǒng)溫度升高后漿料濾水速度加快，系統(tǒng)的留著率下降，紙內(nèi)存留的施膠劑減少造成的。AKD加入點(diǎn)靠近流漿箱，必要時(shí)控制體系溫度。第八十六頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（9）烘缸干燥曲線及紙頁下機(jī)溫度

紙頁進(jìn)入烘干部以后，就需要采用快速升溫的干燥曲線，并且需要提供足夠的干燥熱量，以盡快降低紙頁水分，破壞AKD的靜電吸附作用，促使施膠劑分子重排，加快施膠劑與纖維素羥基之間的化學(xué)反應(yīng)。紙幅的下機(jī)溫度越高，施膠劑的熟化程度越好。第八十七頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（10）紙頁的水分含量

適當(dāng)降低紙頁出壓榨部和干燥部的水分，有助于減少AKD水解，提高參加反應(yīng)的AKD量，加快AKD熟化。紙頁下機(jī)時(shí)，紙張中的大部分AKD與纖維素之間仍舊以靜電吸附形式存在，還需要再放置一段時(shí)間，或者通過復(fù)卷加熱進(jìn)一步促進(jìn)其共價(jià)鍵的形成，以達(dá)到最佳施膠度。下機(jī)紙頁水分高，則繼續(xù)參加反應(yīng)的AKD少，大部分AKD將會(huì)逐漸水解而失去施膠作用。第八十八頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（11）系統(tǒng)中的陰離子干擾物

如果體系中陰離子干擾物大量增加，AKD本身很容易吸附在陰離子干擾物上，從而導(dǎo)致留著在纖維上的AKD量減少，施膠效率下降?？芍泻完庪x子干擾物、提高助留劑的使用量或針對(duì)陰離子干擾物突然增加的原因制訂相應(yīng)措施。第八十九頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（12）假施膠與再定向如果紙頁水分過高、貯存溫度過高、PCC懸浮液中游離石灰含量過高等均易加快AKD水解，嚴(yán)重時(shí)放置一段時(shí)間后紙頁施膠度喪失，造成假施膠。PCC懸浮液不宜久置。如果表面施膠前紙頁施膠良好，而表面施膠后卻失去施膠度，一般是因烘缸干燥曲線不當(dāng)、干燥熱量不足、紙頁水分過高等導(dǎo)致AKD的正常施膠反應(yīng)被表面施膠淀粉所干擾，發(fā)生了再定向。可以降低紙頁出壓榨部水分、改善干燥曲線、提高干燥能力或者增加AKD的用量。

第九十頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（13）AKD施膠造成的紙頁打滑通常漿內(nèi)添加的AKD過量、pH值過高、PCC中殘余的石灰過多等導(dǎo)致AKD水解產(chǎn)生的β－酮酸含量過高造成紙頁打滑。用AKD進(jìn)行表面施膠時(shí)，用量過大也會(huì)造成紙頁打滑。第九十一頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五4.2.4烯基琥珀酸酐（ASA）ASA是一種高反應(yīng)活性的施膠劑，水解速度較快，水解物會(huì)造成抄造障礙并降低施膠效率，一般要求在紙廠進(jìn)行在線乳化分散和添加使用。

第九十二頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五ASA的制備碳鏈長度為C16－C20的內(nèi)烯烴與順酐在抗氧劑和通氮保護(hù)下于高溫下反應(yīng)獲得：第九十三頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五ASA的乳化陽離子淀粉、陽離子聚丙烯酰銨及其共聚物和表面活性劑中的一種或幾種的配合物第九十四頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五ASA的乳化質(zhì)量和使用量建議

ASA乳化顆粒粒徑為0.25～3.00μm（避免過大和過小粒子），較理想的分布范圍:0.25～1.50μm；無明顯水解、破乳現(xiàn)象；高級(jí)紙用量為0.075%～0.15%；紙和紙板用量為0.075%～0.50%。第九十五頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五(1)烯基琥珀酸酐（ASA）的水解

水解物二元酸的Ca2+、Mg2+離子鹽是粘性很大的物質(zhì)，可促使形成沉淀和出現(xiàn)掉粉現(xiàn)象。

第九十六頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五(2)烯基琥珀酸酐（ASA）的施膠機(jī)理

ASA可在pH為5-9的范圍內(nèi)使用，留著的ASA膠料大部分與纖維在紙機(jī)運(yùn)行中就發(fā)生了比較快的反應(yīng)，完成施膠所需的時(shí)間很短，紙張?jiān)诩垯C(jī)上干燥后即可達(dá)到90％的施膠效果。

第九十七頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五ASA與AKD的性能比較

性能

ASAAKD商品形態(tài)油狀物乳液水解與纖維反應(yīng)速度非?？?/p>

中等水解物

引起沉淀，損失施膠

對(duì)施膠基本無害

適用pH值

5－106－9熟化速率

無需熟化，施膠壓榨壓榨前施膠度可達(dá)90％以上

需要熟化，下機(jī)后需要較長時(shí)間才可獲得完全的施膠

施膠效率適度抗水性，無抗酸、堿性

中、高抗水性，抗乳酸和堿

對(duì)成紙影響

紙張不會(huì)打滑

紙張可能打滑

使用方法

現(xiàn)場(chǎng)乳化，工藝要求較高

計(jì)量添加，操作方便

施膠成本

較低較高其它

需乳化劑/助留劑，酸/中性施膠系統(tǒng)轉(zhuǎn)換容易，可以兼容

需助留劑，酸/中性施膠系統(tǒng)轉(zhuǎn)換困難

第九十八頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五(3)影響ASA施膠的主要因素

1）漿種紙漿種類對(duì)ASA施膠的影響與對(duì)AKD施膠的影響基本一致：木漿好于草漿；闊葉木漿好于針葉木漿；化學(xué)漿好于機(jī)械漿。

第九十九頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五

2）細(xì)小纖維與填料

細(xì)小纖維與填料由于比表面積大、難留著，其含量增加會(huì)提高對(duì)ASA的需求量，這一點(diǎn)與對(duì)AKD的影響基本一致。CaCO3填料作為漿料pH值的緩沖劑，并能與ASA的水解物形成憎水性鈣鹽，有利于ASA施膠，但有可能形成粘狀沉淀物。

第一百頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五

3）pH值A(chǔ)SA有效的pH值適用范圍是5－10，比AKD范圍寬。堿度對(duì)ASA與纖維反應(yīng)的影響比AKD小，但pH值過高會(huì)加速ASA的水解，不利于施膠。

第一百零一頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五

4）干燥溫度

如果要在施膠壓榨之前獲得施膠，紙頁應(yīng)干燥到足夠程度。另一方面，如果干燥溫度過高，可能令A(yù)SA蒸發(fā)脫離紙幅，粘附于烘缸上產(chǎn)生抄造障礙。第一百零二頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五

5）硫酸鋁

加入少量的硫酸鋁，鋁離子與ASA水解的二元酸形成鋁鹽，可降低水解物粘性，提高施膠效率。ASA與硫酸鋁相容性好，對(duì)抄紙系統(tǒng)從酸性轉(zhuǎn)換到中（堿）性比也較有利。

第一百零三頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五6）施膠逆轉(zhuǎn)

ASA不易發(fā)生施膠逆轉(zhuǎn)，因?yàn)槠浞磻?yīng)活性高，紙頁中只有少量的未反應(yīng)膠存在。但如紙頁中有較高未反應(yīng)的ASA，則會(huì)水解成二元酸，降低紙頁的抗水性。

第一百零四頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五7）加入地點(diǎn)

由于填料（通常是碳酸鈣）具有比纖維更大的表面積，更容易吸附ASA乳液顆粒，而吸附在填料上的ASA是不能起到施膠作用的，因此要求ASA的加入點(diǎn)在填料之前。

第一百零五頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五4.3表面施膠劑4.3.1表面施膠劑的分類及其作用離子性:陰離子性、陽離子性和非離子性表面施膠劑；

產(chǎn)品形態(tài):水溶液型和乳液型表面施膠劑；化學(xué)品來源:天然聚合物和合成聚合物表面施膠劑等。

第一百零六頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五天然及半合成類聚合物

淀粉及其改性物改性纖維素殼聚糖及其改性物蛋白質(zhì)類

第一百零七頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五合成陰離子及非離子聚合物

苯乙烯—馬來酸酐共聚物及其烷基金屬鹽、銨鹽丙烯酸和丙烯酸衍生物的共聚物的堿金屬鹽苯乙烯—丙烯酸的共聚物松香或妥爾油及鄰苯二甲酸的醇酸樹脂皂化物石油樹脂和松香的皂化物聚丙烯酰銨聚乙烯醇

第一百零八頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五合成陽離子聚合物

陽離子丙烯酸單體和苯乙烯的共聚物；苯乙烯系聚合物和石油樹脂蠟的混合物；聚異氰酸酯和雙羥基脂肪族化合物及含雙羥基的叔胺化合物

第一百零九頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五蠟乳液

不形成連續(xù)的膜，而是由于纖維被蠟的微小顆粒所覆蓋，對(duì)水的接觸角變大

第一百一十頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五其它

如硬脂酸氯化鉻絡(luò)鹽、鉻—氟化合物、烷基烯酮二聚體（AKD）及硅樹脂等，雖沒有成膜性，但是與纖維進(jìn)行化學(xué)性反應(yīng)，賦予紙張防水性或防油性。第一百一十一頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五4.3.2表面施膠的作用及施膠劑的選擇（1）提高抗水性烷基烯酮二聚體（AKD）、蠟乳液、硬脂酸氯化鉻絡(luò)鹽、苯乙烯馬來酸酐共聚物和其它合成樹脂膠乳等。（2）提高抗油性有機(jī)氟化物，如全氟烷基丙烯酸酯共聚物、全氟辛酸鉻配合物、全氟烷基磷酸鹽等，在使用時(shí)一般要配成乙醇或異丙醇溶液，而乳狀液的有機(jī)氟化合物或聚合物，其防水、防油和防污性會(huì)大大降低。

第一百一十二頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（3）增加防粘性有機(jī)硅樹脂（4）改善印刷性能改性淀粉、羧甲基纖維素(CMC)、聚乙烯醇（PVA）等。（5）改善干強(qiáng)度聚丙烯酰胺（PAM）、改性淀粉等。（6）改善印刷光澤度和印刷發(fā)色性羧甲基纖維素、海藻酸鈉、甲基纖維素、氧化淀粉等。第一百一十三頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五各種表面施膠劑的局限性

淀粉的成膜性差，不抗水；聚乙烯醇的粘度較高，流動(dòng)性差，且涂層易變黃；動(dòng)物膠的氣味難聞，施膠層易吸潮、易退化；羧甲基纖維素粘度變化較大，不易控制，吸濕性強(qiáng)，成膜易發(fā)軟發(fā)粘；海藻酸鈉粘度高，表面張力大，滲透性差，成膜堅(jiān)硬，吸濕性高。

第一百一十四頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五4.3.3表面施膠劑作用機(jī)理

由對(duì)水有抵抗性的疏水基和對(duì)纖維有親和性的親水基構(gòu)成。陰離子表面施膠劑吸附在紙上的模型

第一百一十五頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五陽離子表面施膠劑吸附在紙上的模型

陰離子／陽離子結(jié)合而疏水化，并產(chǎn)生施膠劑疏水基定向而表現(xiàn)出施膠性

第一百一十六頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五4.3.4表面施膠劑的主要品種

表面施膠劑要求其成膜性好，成膜強(qiáng)度高，并具有表面補(bǔ)強(qiáng)和外加施膠的性能。表面補(bǔ)強(qiáng)劑以氧化淀粉使用最廣泛。若要達(dá)到某種特定的目的，在淀粉膠中必須混合添加聚丙烯酰胺（PAM）或聚乙烯醇（PVA）等補(bǔ)強(qiáng)劑。外加施膠劑是一種補(bǔ)充漿內(nèi)施膠、提高紙頁抗水性和改善紙頁適印性的一種表面施膠助劑，常用的有淀粉及其改性物、動(dòng)物膠、改性纖維素、合成聚合物等。

第一百一十七頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五（1）天然及半合成聚合物

1）淀粉及改性淀粉

要求淀粉粘度較低、溶解性、粘著力和成膜性能良好。①氧化淀粉：可顯著提高紙張強(qiáng)度，減少掉毛掉粉現(xiàn)象，使紙張表面更加平滑、細(xì)膩，并可提高紙張的適印性，使印刷色彩清晰艷麗，還可適當(dāng)提高施膠度。但其成膜性較差，單獨(dú)使用效果不好，一般與PVA、CMC、脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂等配合使用。第一百一十八頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五②陽離子淀粉

帶有正電荷，與帶有負(fù)電荷的纖維可緊密結(jié)合，可改善紙張的印刷性能，提高印刷均勻性，清晰度好，透印少，色澤鮮艷，印刷時(shí)掉毛少。還可提高紙張的干燥速度，縮短干燥時(shí)間和提高紙張強(qiáng)度。且處理涂有陽離子淀粉的廢紙和損紙時(shí)，陽離子淀粉不會(huì)隨廢水流失，因而可降低廢水的BOD

。低取代度者，DS=0.010～0.015。

第一百一十九頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五③磷酸酯淀粉

磷酸單酯淀粉：制備磷酸酯淀粉膠液時(shí)不需熬煮，只需在攪拌下緩緩加入溫水，即可調(diào)成粘稠而流動(dòng)性良好、透明清晰的淀粉膠液。膠液濃度高時(shí)不凝結(jié)，用水稀釋不產(chǎn)生沉淀，穩(wěn)定性良好，除可作為表面施膠劑外，也可作為漿內(nèi)添加劑，顯著提高紙張干強(qiáng)度，而且成本較低。第一百二十頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五④羥烷基淀粉

淀粉經(jīng)羥烷基化后，削弱了分子間的氫鍵結(jié)合力，增加了淀粉對(duì)水的親和力，淀粉易于溶脹和糊化，糊液透明度高，流動(dòng)性好，凝沉性弱，保水性和貯藏穩(wěn)定性等都優(yōu)于原淀粉。其糊液成膜性好，柔韌和平滑、耐折性好。能有效地改善紙張的物理性能，羥丙基玉米淀粉的取代度和粘度范圍分別為0.08～0.1和200～400mPa.s之間。

第一百二十一頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五⑤雙醛淀粉

能使紙張的干濕強(qiáng)度均增加，濕強(qiáng)度與經(jīng)三聚氰胺甲醛樹脂、陽離子脲醛樹脂漿內(nèi)處理的紙張相同，但由于雙醛淀粉成本高，使用上受到限制。

第一百二十二頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五⑥乙酸酯淀粉

在淀粉分子中引入了乙?；?，成膜性較好，能夠改善紙張的印刷性能，還能使紙張具有較低而均勻的孔隙，增加表面強(qiáng)度、耐磨性、保油性和抗溶劑性。是一種較好的表面施膠劑，但乙酸酯淀粉在使用和放置過程中，易發(fā)生乙酰基的水解，pH值會(huì)下降，這種不穩(wěn)定性使其使用受到一定限制。

第一百二十三頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五⑦酶轉(zhuǎn)化淀粉

α-淀粉酶(內(nèi)切糖苷酶)降解淀粉膠液粘度較低，流動(dòng)性好，透明度也較高，不但可吸附在紙面纖維上，還可向紙內(nèi)滲透，提高纖維間的結(jié)合力，改善紙的表面強(qiáng)度和外觀。酶轉(zhuǎn)化淀粉制備過程簡(jiǎn)單，省時(shí)間，無污染，很適合作表面施膠劑。第一百二十四頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五⑧酸解淀粉

酸解淀粉是用酸水解淀粉制得，與酶轉(zhuǎn)化淀粉一樣也是一種降解淀粉，粘度較低。第一百二十五頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五一般改性淀粉存在問題

氧化淀粉、酶轉(zhuǎn)化淀粉、酸解淀粉等普通改性淀粉成膜性較差，乙酸酯淀粉、羥烷基淀粉雖表面成膜性、粘度穩(wěn)定性較好，但都缺乏對(duì)纖維的強(qiáng)親合性。在廢紙和損紙?zhí)幚碇辛糁瘦^低。陽離子淀粉與紙張的親合力較高，但隨取代度的提高，糊液粘度急劇增加，需要經(jīng)特殊降粘處理，才能在表面施膠中應(yīng)用。

第一百二十六頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五⑨高留著淀粉

同時(shí)含有陽離子取代基、陰離子取代基，提高其對(duì)紙張纖維、填料包括陽性化學(xué)物質(zhì)的親合性能。降解，降低淀粉粘度。

第一百二十七頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五高留著淀粉與氧化淀粉的主要差異

第一百二十八頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五⑩羧甲基淀粉鈉（CMS)

多與聚乙烯醇混合使用，與氧化淀粉相比，CMS和聚乙烯醇用量都減少，熬制后的膠料貯存時(shí)不會(huì)產(chǎn)生發(fā)黃、變濁和出現(xiàn)泡沫等現(xiàn)象，從而減少了沖洗次數(shù)，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率；紙張的各項(xiàng)指標(biāo)均有不同程度的提高，尤其是不透明度提高幅度較大。取代度0.28～0.31，粘度(2%水溶液5～10h測(cè)定)1800一2500mPa.s，pH值8～10，白度大于86%.

第一百二十九頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五2）動(dòng)物膠

動(dòng)物膠是從動(dòng)物的骨頭、皮或筋中提煉出來的一種蛋白質(zhì)。上等的皮膠和骨膠色淺而透明，又稱為明膠。制備動(dòng)物膠施膠液時(shí)，先將其在冷水中充分潤脹，再以溫水溶解，在攪拌中制成4％～10％濃度的溶液。如有必要，可加少量有機(jī)酸或堿來提高溶解度。第一百三十頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五皮膠和骨膠都可用于表面施膠，但最適合高級(jí)紙張的是皮膠，與骨膠相比，皮膠的粘度、覆蓋能力和成膜性均好于骨膠，能產(chǎn)生更強(qiáng)韌的膜，因而能賦予紙張更大的強(qiáng)度。動(dòng)物膠價(jià)格昂貴，故多限于高級(jí)紙張的表面施膠，而且多與淀粉混合使用，混合使用時(shí)，可加入0.25％～1％肥皂（相對(duì)動(dòng)物膠），有助于防止淀粉與動(dòng)物膠的分離。2）動(dòng)物膠第一百三十一頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五3）改性纖維素

①羧甲基纖維素（CMC)CMC具有優(yōu)良的成膜性和整膜轉(zhuǎn)移性能，能在紙或紙板表面形成很好的封閉性和抗油性膜。能提高紙張強(qiáng)度，改善紙張的抗油性和吸墨性。膜具有較好的調(diào)濕功能，有利于消除干燥造成的紙張內(nèi)部應(yīng)變，防止紙或紙板的翹曲形變和套印時(shí)的尺寸誤差。

CMC可單獨(dú)使用，也可與變性淀粉、聚丙烯酰胺、脲醛樹脂等混合使用，以進(jìn)一步改善紙頁的施膠或增強(qiáng)效果。

第一百三十二頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五②甲基纖維素

可在紙張表面形成一層強(qiáng)韌、不透油的膜，并可顯著減少紙張的氣孔度。主要用于抗油和脂類紙張表面施膠，如防油紙和紙板，也可用于復(fù)寫紙的表面施膠。甲基纖維素還可顯著改善油墨光澤度，與淀粉、動(dòng)物膠、聚乙烯醇、聚丙烯酰銨等混用，都有較好的施膠效果。

第一百三十三頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五③羥乙基纖維素

與甲基纖維素一樣，也是不常用的一種表面施膠劑，其性質(zhì)與甲基纖維素基本相同。

第一百三十四頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五4）殼聚糖及其改性物

具有一定的陽離子性和良好的成膜性，成膜強(qiáng)度較高、具有較穩(wěn)定的抗水性。還是一種防腐劑，有防蛀、防霉作用。與淀粉配合使用，與PVA和淀粉配合使用相比，能改善紙的多項(xiàng)物理性能，如施膠度、裂斷長、耐破度、耐折度、平滑度、表面強(qiáng)度等都可以得到不同程度的改善。

第一百三十五頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五殼聚糖表面施膠機(jī)理

殼聚糖分子含有-NH2，可對(duì)纖維具有較強(qiáng)的親和力，與纖維素分子的羥基產(chǎn)生較強(qiáng)的氫鍵結(jié)合，還可以與醛基作用生成－CH＝N一鍵，即西夫堿結(jié)構(gòu)，因而可提高紙張的表面強(qiáng)度再就是殼聚糖具有良好的成膜性，而且膜的強(qiáng)度很大。

第一百三十六頁，共一百五十一頁，編輯于2023年，星期五5)海藻酸鹽

海藻酸鈉和海藻酸銨，易溶于水形成均勻的粘稠液。

第一百三十七頁，共一百五