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施胶剂是造纸工程中不可缺少的重要原料。在众多的纸张施胶剂中,松香施胶剂仍占主导地位,同时中性施胶剂取代酸性施胶已成为造纸工业发展的必然趋势。由于公众环保意识日益增长和造纸纤维原料日趋紧张,废纸回收利用受到广泛关注,使用量逐年增加。因此,充分利用价格低廉、资源丰富的松香进行针对废纸浆施胶的中性施胶剂的开发是有一定社会意义和现实意义的。本论文制备了阴离子分散中性松香胶,并对其对二次纤维的应用进行了探讨。
(1)用马来酸酐对松香进行强化改性后,再和多元醇酯化,获得耐碱性和疏水性得到提高的改性松香(R)。马来酸酐加成量为5%、酯化度为0.60的强化松香酯在pH值为7.5时,Cobb<,60>为21.9g/m<2>,对再生纸浆具有较好的施胶性能。
(2)以壬基酚聚氧乙烯(10)醚、顺丁烯二酸酐、低级醇、亚硫酸钠为原料合成阴离子表面活性剂(A)。以自制阴离子表面活性剂为组分的复配乳化剂乳化力强,对松香的乳化分散作用效果显著,提高了松香胶的稳定性,且用量少。
(3))通过实验确定乳化改性松香的HLB值为13。研究得改性松香R的两种最佳复配乳化剂配方为:HG-01乳化剂配方:A:C:D为12:1:2,乳化剂用量为20%;HG-02乳化剂配方:B:C:D为9:2:1,乳化剂用量为25%。
(4)对二次纤维中性施胶,纸张定量105/m<2>,HG-01最佳施胶工艺条件为:胶料用量0.5%,硫酸铝用量1.0%,阳离子淀粉用量1.0%,碳酸钙用量20%,CPAM用量0.15%,施胶度Cobb60值为21.1/m<2>。施胶顺序对施胶效果影响不大。HG-02最佳施胶工艺条件为:胶料用量0.5%,硫酸铝用量1.5%,阳离子淀粉用量1.4%,聚环氧氯丙烷-二甲胺用量为0.1%,碳酸钙用量15%,施胶度Cobb<,60>值为24.1g/m<2>,正向施胶。
(5)HG-01相比HG-02稳定性好,存放时间长,分散均匀,粒度小,对二次纤维施胶效果好。HG-01、HG-02施胶剂,与市售ZJ-05施胶剂相比,适用的pH值范围广,用二次纤维抄造的纸张抗水性能、抗张强度,都有一定提高,这是中性施胶优于酸性施胶的一个方面。但耐破指数有所下降。