乳液型施胶剂的制备及其对印刷适性影响的研究

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近年来,印刷行业对纸张的表面强度及印刷适性提出了更高的要求。目前常用的淀粉类表面施胶剂价格低廉,但施胶效果差;合成聚合物类表面施胶剂如苯乙烯-丙烯酸酯乳液聚合物(SAE),水溶性聚氨酯(PUD)等表面施胶剂抗水性能较好,但其对纸张增强作用不明显;阴离子型表面施胶剂易受水中阳离子杂质的干扰而引发破乳现象对施胶不利。本文的目的是以是以廉价的阳离子淀粉为骨架,以FeSO4-H2O2氧化还原体系为引发剂,通过乳液聚合反应,接枝苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酰胺(AM)及甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC),合成了价格低廉性能优异的阳离子型淀粉接枝共聚乳液表面施胶剂,并探讨合成施胶剂对纸张印刷适性的影响。本实验探讨了制备接枝共聚乳液的最佳合成条件,并对最优工艺条件下的产物进行了红外表征和物质指标的检测。结果表明,最佳合成工艺条件为:m(淀粉):m(St+BA)=1:2,m(St):m(BA)=2:1,引发剂用量3.2%,(FeSO4):m(H2O2)=2:100,AM用量4%,DMC用量2.8%,反应温度为82℃,反应时间3.5h;测试结果表明淀粉接枝共聚乳液是淀粉与四种单体的无规共聚产物,pH为34,电荷密度为1.79mmol.g-1,固含量为30±1%,粘度小于20mpa.s。本文研究了淀粉接枝共聚乳液在箱板纸中的应用,讨论了氧化淀粉和淀粉接枝共聚乳液复配施胶的条件,同时探讨了反应条件对淀粉接枝共聚乳液施胶性能的影响。结果表明,当氧化淀粉与淀粉接枝共聚乳液用量比为4:96,施胶浓度为5%,施胶pH为6时,纸张Cobb值降低至21.6g/m2,环压指数为11.44N.m/g,比原纸提高32.56%。接枝接枝交联单体AM和阳离子单体DMC,可以提高淀粉接枝共聚乳液的施胶性能,提高施胶纸张的环压强度。本文探讨了淀粉接枝共聚乳液在胶版纸中的应用及其对印刷适性的影响,实验中应用IGT印刷适性仪进行黄(Y)、品红(M)、青(C)、红(R)、绿(G)、蓝(B)六色色块打样,利用分光光度计测量了纸张的实地密度和三刺激值,计算出色度坐标绘制了相应的色域图,探讨了表面施胶对纸张印刷适性的影响。结果表明,单独使用氧化淀粉、SAE型表面施胶剂以及淀粉接枝乳液型施胶剂时,就提高胶版纸的印刷适性、纸张的呈色性能而言,淀粉接枝乳液型表面施胶剂的效果最好,且采用氧化淀粉与淀粉接枝乳液型表面施胶剂复配后施胶效果优于氧化淀粉与SAE型表面施胶剂复配。本文的创新性在于通过无皂乳液聚合的方式,利用多种单体对阳离子淀粉(CS-8)进行接枝改性,合成具有良好抗水性能和增强效果的淀粉接枝共聚乳液。并探讨了其对纸张表面性能和印刷适性间的影响,为新产品的开发和应用提供理论依据。
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