做和中性施胶在特种包装纸中的应用研究上

ＡＫＤ中性施胶在特种包装纸中的应用研究(上)

摘 要:研究了ＡＫＤ的施胶机理及其在特种包装纸中的应用。

伴随着社会经济的飞速发展和进步,人们对特种包装纸的质量要求越来越高,用途也日益广泛,传统松香施胶工艺的特种包装纸已难以满足用户的要求。在过去10年中造纸湿部化学研究的一个主要趋势是完成了从酸性施胶到中性施胶的转化。纸张在中性施胶的高ｐＨ值条件下进行抄造,优点是设备的腐蚀性减少,纤维能获得良好的润胀,强度大大提高,填料含量提高,纸幅干燥容易,车速提高,产量增加,能耗降低,污染减少,并且不使用硫酸铝避免了成纸的返黄、发脆现象,便于纸张长途运输和长期保存。ＡＫＤ中性施胶就是其典型代表之一。据报道,早在1997年全球文化纸生产采用中性施胶的,欧洲为95%、北美为72%～75%、日本为35%。中国1986年开始使用进口ＡＫＤ抄造中高档纸,并获得成功。

民丰特纸公司虽有70多年的历史,但在特种包装纸生产中仍采用传统的酸性施胶工艺。特种包装纸是民丰特纸公司系列包装用纸的主导产品之一,其最终产品主要出口韩国、日本、美国等国家和台湾地区。最近用户多次反映特种包装纸存在易返黄、发脆问题,印刷、贮存后外观质量差,影响顾客的正常使用。通过ＡＫＤ中性施胶技术在特种包装纸中的应用研究,不仅解决了用户反映的问题,而且也扩大了产品原料的可选择性,使特种包装纸内在质量、外观、手感等都有了很大改观,同时,生产成本降低、废水污染负荷下降。

1 ＡＫＤ的施胶机理

ＡＫＤ是烷基烯其它酸性介质引发的腐蚀问题酮二聚体的简称,属纤维反应型合成施胶剂,在碱性条件下,其反应型官能团能够和纤维素上的羟基发生反应,形成共价键结合并固着在纤维上,在纤维表面形成一层稳定的薄膜即使如此,使纤维由亲水性转变为疏水性,从而纸张获得抗水性。

ＡＫＤ虽具有能够直接和纤维素羟基反应的官能团,但在纸机湿部二者基本不发生反应。ＡＫＤ乳液加入浆料中以后,施胶剂粒子仅分散在浆料体系中,多个施胶剂粒子能够形成比较大的附聚团,这些附聚团和单个的施胶剂粒子吸附在细小纤维、填料和纤维表面,上后随着细料的留着而留着在湿纸页中,此时ＡＫＤ只是以静电吸附和游离形式存在,其和纤维素之间的共价键还没有形成。在干燥部,随着纸页中水分逐渐减少,受干燥温度的影响ＡＫＤ粒子熔化而在纤维表面扩展开,分子具有反应性的官能团朝向纤维,疏水基部分向外,朝向纤维的反应性官能团与纤维素的羟基发生反应形成共价键,从而固着在纤维表面上,完成施胶过程。

2 ＡＫＤ中性胶的生产应用

2.1 特种包装纸简介特种包装纸是一种高档包装专用纸,其主要特点是外观白度高、表面平整细腻、平滑度高、包装折叠无损、单面印刷性能良好、强度高、纸质不易返黄。主要技术指标见表1。

2.2 生产工艺条件

原料配比:ｗ=60%漂白木浆、ｗ=40%漂白草浆。

打浆、配浆工艺条件:

(1)粉碎机:每排下1.5包俄罗斯漂白针叶木浆和0.5包国产漂白草浆。控制放浆浓度14～18ｇ,特种包装纸回纸均匀搭配试用。每排加ＳＳ-02进口染料1200ｍＬ。ＳＳ-02进口染料加入方法:取ＳＳ-02进口染料1ｋｇ,加10ｋｇ水稀释成所需的染料。在粉碎机下料至一半时取配好的染料1从政府层面ｋｇ经100目过滤后加入浆内,严禁过早或过晚加入,以免产生色差。

(2)成浆:木浆浆度控制在26～30°ＳＲ,湿重4.5～5.5ｇ。草浆浆度控制在22～26°ＳＲ,湿重2.0～3.0ｇ。(3)和浆:和浆池木浆泵满后,先加ＳＮ-01阳离子淀粉ｗ=1%(对绝干浆),(ＳＮ-01阳离子淀粉溶解方法:取一包25ｋｇ的淀粉在松香间的槽内加水溶解至半桶,加温搅拌至特种透明。泵至和浆池上桶内待用),然后加Ｎ-03碳酸钙50ｋｇ[Ｎ-03碳酸钙溶解方法:在纸机填料溶解桶内加2包Ｎ-03碳酸钙(50ｋｇ),加水搅拌溶解均匀,通过过滤加入到和浆池内]。控制成纸灰分≤6%;国产ＡＫＤ中性胶原液在高位箱加入,流量为120ｍＬ/ｍｉｎ(液胶,固含量15%),控制和浆浓度为12.0～15.0ｇ。

生产工艺流程图见图1。

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