影响反应型阳离子松香胶施胶因素探讨

第２１卷　第２期　２００７年　６月　山东轻工业学院学报　Ｖ０１．２１　Ｎｏ．２　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＳＨＡＮＤＯＮＧ　ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ　ＯＦ　ＬＩＧＨＴ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　Ｊｕｎ．２００ｒ７　文章编号：１００４—４２８０（２００７）０２一ｏｏ８４一ｏ３　影响反应型阳离子松香胶施胶因素探讨　王正顺，刘　洪，李与文　（山东轻工业学院轻化与环境工程学院，山东济南２５０３５３）　摘要：通过反应型阳离子松香胶在不同厂家的使用情况，总结出影响其施胶的因素主要有抄纸ｐＨ值、抄纸用浆的品　种和质量、松香胶的质量、硫酸铝的用量、添加地点、助剂及与浆料的混合情况等，对实际生产有一定的指导作用。　关键词：反应型阳离子松香胶；施胶；影响因素　中图分类号：ＴＳ７４３　文献标识码：Ａ　Ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　Ｏｉｌ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｃａｔｉｏｎｉｃ　ｒｏｓｉｎ　ｓｉｚｉｎｇ　ＷＡＮＧ　Ｚｈｅｎｇ—ｓｈｕｎ，ＬＩＵ　Ｈｏｎｇ，ＬＩ　Ｙｕ－ｗｅｎ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆＬｉｇｈｔ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ　ＩＳｈａｎｄｏｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ【ｊｇｈｔ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｊｉｎａｎ２５０３５３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｃａｔｉｏｎｉｃ　ｒｏｓｉｎ　ｓｉｚｉｎｇ　ｉｎ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｐａｐｅｒｍａｋｉｎｇ　ｆａｃｔｏｒｙ，ｗｅ　ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｆ　ｉｔ　ｉｎｃｌｕｄｅｄ　ｐＨ　ｏｆ　ｐａｐｅｒ　ｍａｋｉｎｇ，ｔｈｅ　ｖａｒｉｅｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｑｕａｌｉｔｉｅｓ　ｏｆ　ｓｔｏｃｋ，ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｃａｔｉｏｎｉｃ　ｒｏｓｉｎ　ｓｉｚｅ，　ｔｈｅ　ｎｇ　ｑｕａｎｔｉｔｉｅｓ　ｏｆ　Ａ１２（ＳＯ４）３，ｔｈｅ　ａｄｄｉｎｇ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｕｓｉｎｇ　ｏｆ　ａｉｄｓ　ｎｄ　ｔａｈｅ　ｍｉｘｉｎｇ　ｏｆ　ｓｔｃｋ　ａｏｎｄ　ｉａｄｓ　ｅｔｃ．　Ｔｈｅｓｅ　Ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｇｕｉｄｅ　ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｂｅｔｔｅｒ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｃａｔｉｏｎｉｃ　ｒｏｓｉｎ；ｓｉｚｉｎｇ；ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　反应型阳离子松香胶是先将松香用富马酸改　性，然后在常压下向熔融的改性松香中加入自制特　１抄纸ｐＨ值　该反应型阳离子松香胶最佳的施胶ｐＨ值为　５．０　６．０，适应的ｐＨ值范围为４．０　７．０。如图１所　示。施胶ｐＨ值低于４，对设备腐蚀严重，需要加酸　调节；施胶ｐＨ值超过７．５，施胶效果会急剧降低，即　使增加施胶剂用量，效果也不明显，反而会造成泡沫　增多，糊网断头等问题。原因是该反应型阳离子松　香胶在碱性溶液中不稳定，会沉淀、凝聚，因而在碱　性条件下施胶会给后续的操作带来不良影响。　种阳离子乳化剂，经过一定时间的反应制备而成。　该松香胶不但具有良好的施胶效果，而且具有良好　的增强效果和助留助滤效果，现已规模性地应用于　多家造纸公司的浆内施胶。本文主要对生产中影响　施胶的因素做初步的探讨，以期对造纸厂的使用有　所裨益。　反应型阳离子松香胶外观呈乳白色，ｐＨ值在　３．５－ｔ－Ｏ．５，固含量３５±１％，粘度２０－Ｉ－１　ｍＰａ・Ｓ（２５　℃），比重１．０４　１．０８，电荷＋２０　３８　ｍＶ，分散性好，　其储存期大于６个月，但在碱性溶液中不稳定。　通过不同厂家的使用，结合不同厂家的实际情　况，总结出如下八个方面影响因素：　２水质　水质对阳离子松香胶的施胶效果的影响主要从　两个方面分析。首先是熬胶时水质的影响。因为一　收稿日期：２００６—１１—２０　作者简介：王正顺（１９６７一），男，山东省诸城市人，山东轻工业学院轻化与环境工程学院副教授，在读博士，研究方向：制浆造纸装备与控　制，造纸化学品．　维普资讯 http://www.cqvip.com

第２期　王正顺，等：影响反应型阳离子松香胶施胶因素探讨　８５　７０　６０　∽５０　４０　３０　２（）　ｌ０　注：图２中Ｉ訇片以黑色绒布为背景，试样装于矿泉水瓶中，　数码相机拍摄。图中试样为新型阳离子松香胶分别加　入１　（去离子水）、２　（临清银河纸业地下水）、３　（临清　银河纸业地下水加入１％的硫酸铝处理后的水），分别　稀释５ｏ倍（固含量Ｏ．７％），静置７２　ｈ后的情况。　图２不同水质对阳离子松香胶稳定性的影响　其次是施胶时水质的影响。施胶时水质的影响　随地区变化有很大的不同。以潍坊蓝天纸业、山东　泰山纸业、山东临清银河纸业为例，三地的水质有很　大的差别，同样的胶料，同样的纸种，基本相同的上　网条件和干燥条件，达到同样的施胶度所需要的松　香胶用量却相差很大，山东潍坊蓝天纸业、山东Ｉ临清　银河纸业、山东泰山纸业的吨纸用胶量分别为９　ｋｇ、　ｌｌ　和１４　ｋｇ，与此相对应，三地的吨纸硫酸铝用量　分别为２０　ｋｇ、３Ｏ　ｋｇ和４ｏ　ｋｇ。　３抄纸用浆的品种和质量　抄纸用浆的品种对施胶效果有较大的影响。一　般的来说，草浆比木浆容易施胶，未漂浆比漂白浆容　易施胶。纤维素含量越多，半纤维素含量越少，施胶　越困难。对同一种浆而言，随着浆料打浆度的提高，　纸张的施胶效果也提高。如图３所示。这与阴离子　松香胶施胶影响因素变化趋势一致。　７０　６０　５０　甾　４０　耀　３０　２０　ｌ０　０　２６　３０　３４　３８　４２　打浆度／ＳＲ　注：图３中松香胶用量１２　ｋｇ／ｔ绝干浆，硫酸铝用量　２０　ｋｇ／ｔ浆，滑石粉用量２５％对绝干浆。　图３施胶度随打浆度变化曲线　另外，浆的质量对施胶影响也较大。比如浆的　洗净度，蒸煮或漂白后如洗净度过低，浆中会残留较　高的ＯＨ一和Ｃｌ一等杂质离子，ＯＨ一会导致浆料的ｐＨ　值升高，降低施胶效果，而ｃｌ一同样会与松香胶中阳　电荷结合，同样会使松香胶沉淀凝聚，导致施胶效果　大大降低。　４松香胶的质量　阳离子松香胶的质量主要反映在两个方面，松　香胶的粒度和电荷性。阳离子松香胶的粒度一般在　２Ｏ一４０／ａｎ之间，粒度越小，比表面积越大，其施胶　效果越好。我们挑选了五种平均粒径不同的几种松　香胶做了实验，如图４所示，不同粒度的松香胶其施　胶效果有明显的不同，粒度越小，施胶效果越好。　１００　８０　６０　垡４０　２０　维普资讯 http://www.cqvip.com

山东轻工业学院学报　第２１卷　阳离子松香胶的电荷性的高低至今还没有定　论。但总的来说，正电性强，其稳定性越好，其吸附　于带负电荷的纤维上的趋势就越大，其施胶效果越　好。但通过实践发现，阳离子松香胶的正电性也并　硫酸铝后加松香胶。可以采用间歇添加的方式，也　可采用连续添加的方式。当采用间歇添加时，一般　调成池加入硫酸铝，抄前池加入松香胶。当采用连　续添加时，同样是调成池加入硫酸铝，流浆箱或网前　非越高越好，其适宜的正电性在１５—６０　ｍＶ之间。　５硫酸铝的用量　对阳离子松香胶而言，从理论上说无需硫酸铝　作为沉淀剂，其依靠自身的正电性就能附着于带负　电荷的纤维上。但实际生产中仍然需要硫酸铝的加　入，硫酸铝的作用在此已经不是沉淀剂，而主要是作　为阴离子垃圾捕捉剂，减少阴离子垃圾对阳离子松　香胶的干扰。其次，硫酸铝的加入还主要起调节施　胶ｐＨ值的作用，以适应施胶ｐＨ值的要求，防止松　香胶凝聚和沉淀，减少糊网和粘毛布，延长网子和毛　布的使用寿命。第三个作用就是，提高阳离子松香　胶的正电性和稳定性，增强其施胶效果。　总的说来，硫酸铝的用量要比阴离子松香胶用　量少，一般是阴离子松香胶用量的１／３—２／３。但当　水质很硬或浆中含有大量碱性物质或漂白剂未洗干　净时，阳离子施胶剂就会变得很敏感，就必须加入较　多的硫酸铝来弥补阳离子胶的这种缺陷以满足施胶　的要求，此时硫酸铝的用量和阴离子松香胶基本持　平。　当然，硫酸铝的用量并不是越多越好，其有一个　最佳的范围，超过这个范围对施胶和抄纸等也是不　利的。这个范围随地区水质变化而不同。例如，潍　坊蓝天纸业有限公司最佳用量在２０　ｋｇ／ｔ纸左右，山　东临清银河纸业集团最佳用量在３０　ｋ　ｔ纸左右，而　山东泰山纸业集团最佳用量则在４０　ｋ　ｔ纸左右。　６助剂的使用　总的来说，碱性阴离子助剂对阳离子松香胶有　不良影响，而酸性阳离子助剂对其有良好的促进作　用。如碱性消泡剂、脱墨剂等会降低阳离子松香胶　的施胶效果，而ＣＰＡＭ、ＰＡＥ等对其有良好施胶增效　作用，等等，不一而足。　７添加地点　阳离子松香胶的添加程序是逆向施胶，即先加　压力筛前用计量泵连续加入松香胶。需要注意的　是，当使用的水质较差或者网下白水ｐＨ值超过６．０　时，应该将添加地点尽可能地向前提，保证胶料与纤　维充分混合，保证上网前胶料有足够的时间与纤维　结合。因为通过研究发现，阳离子松香胶与纤维充　分结合需要超过２　ｍｉｎ的时间。如果胶料与纤维混　合时间太短，大多数的胶料就会被真空吸水箱抽吸　到网下白水中，造成施胶的两面差太大。如果网下　白水水质较好或者网下白水ｐＨ值在６．０以下，抽到　网下的胶料可以随白水循环使用，施胶效果不会大　幅降低。但当网下白水水质较差或者网下白水ｐＨ　值超过６．５时，抽到网下的胶料会沉淀凝聚，失去施　胶作用，随之而来的是粘网、糊毛布、断头等增多，给　操作带来不利影响。　８混合均匀性　在阳离子松香胶应用过程中发现，当进行间歇　式添加时，如果搅拌器搅拌不匀，或者搅拌能力不　足，会造成施胶不均匀的现象。突出表现就是，同一　池浆施胶度却变化很大，或者用吸水值法测施胶度　合格但用划线法却出现不合格的现象。主要原因是　阳离子松香胶与纤维的结合是依靠自身的静电，结　合速度较快，一般需要２—５　ｍｉｎ就可完成。如果搅　拌不匀或者搅拌能力太低，与胶料先接触的纤维充　分吸附了胶料，而后续的纤维就吸附不到胶料，从而　造成施胶不均匀的现象。采取的措施就是加强搅　拌，或者尽可能地放慢加胶速度，保持加胶和加料同　步。　对于温度对施胶的影响我们没有试验，但总的　来说纸厂的施胶温度比较高，大都在４５℃以上，相　信会对松香胶的稳定性会有不良影响。　参考文献：　［１］张霞，李小瑞．自身阳离子型松香乳液施胶剂的应用探讨［Ｊ］．　纸和造纸，２００２（６）：４５—４６．　［２］李小瑞，袁辉剑，费贵强．阳离子ＡＫＤ—ＰＵ中性施胶剂的制备　及施胶性能研究［Ｊ］．中华纸业，２００５（９）：４９—５２．　［３］沈一丁．轻化工助剂［Ｍ］．北京：中国轻工业出版社，２Ｏ０４．