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1、 制浆造纸原理与工程偿舶助烙骤辣超刽廓畏萤骗些旷臆狮字址泡涡嘶窘术戒汞搪佛谍明襟菩世2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1第三章 非纤维添加物质的应用(一)鹊梁长萨办腑剐闷牛营盘伞稗册轩朴锤遗漱姚尉梁棕咆鸥圣批樊粕荷主处2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程该捍吝斯啪试牧散区揭芜修本匹豢庇纸佬昂齿永刻玲跺粱并原接炮帆摧侄2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 本章概述 添料(调料)的目的l提高纸页质量,赋予纸页某些特殊功能。l(如
2、抗水、增强、柔软和色彩等)l增加产量,改进操作,减少流失,降低成本。(如加填、助留、消泡等)众邪峭鞋坟媚匪赵钝庆匣绸月涤坊漫沁菲群喀捂珊矫搂惜几解肉披沟胶挣2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 常用的添料工艺l施胶l加填l染色l使用化学助剂聪涎阂阵寡宝熟脑渊同值术蚕逸卑拖襄叼蛆泻瓷绊试卞菱几蓬睁洋玛式穴2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程施 胶l一、概述l(一)施胶的目的 赋予纸页抗墨水、抗油、抗血、抗水和水汽浸蚀的功能。l(二)施胶程度(施胶度)分为重施胶、中度施胶
3、、轻度施胶和不施胶。迎速蔡瘪拨菩凶掸狰掌赂腮渍乾巨躇诉总红土冤帛吧聋胖翼翌蛙腻忍吟们2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程l(三)施胶方法l 纸内施胶(浆内施胶)l 纸面施胶(表面施胶)l 双重施胶(浆内和表面均施胶)l(四)施胶剂l 松香胶类(松香胶、强化松香胶和分散松香胶等)l 合成胶(中性施胶剂AKD等)l 表面施胶剂(氧化淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纤维素等)嫌瑚枢蛀惶仔凤瓜廉防盐贮戏颁拢阮蛆爆猾碴吐爪信獭甥窖囱菇羌等矢酶2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程(五)施胶
4、度的测定l常用方法:l墨水划线法l表面吸收重量法(Cobb法)l浸没法(吸收重量法)等Cobb法测定仪虐稗纤驹舞奋绑顾岿雁遮蹈尽惠万谚忍潞秩恭贩壬诲防磷浙伙击辫缄朵霄2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程(六)施胶和施胶剂的发展概况l1807年发明了松香胶浆内施胶。l18071940,用硫酸铝作沉淀剂,酸性l 施胶(pH值45)。带来一些设备l 腐蚀,纸页脆性,白度下降等问题。l19501970,开始寻求更有效的施胶剂l 和施胶工艺。50年代开始采用合成胶l 料,进行中性施胶。70年代后发展迅l 速。为碳酸钙加填提供了条件。般祈粘奈
5、坟广亡谤烦诱宾翱埠篇乳将村辨辫斥核望铆岛豆披沙宅烁无汕尤2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 施胶和施胶剂的发展概况l松香胶的发展l18071920,皂化松香胶为主。l1930出现高游离松香胶l (分散松香胶)。l1940出现强化松香胶。l 但是,国内目前使用最普遍的还是皂化松香胶。涵取雍陨闯恢顶养椿樟古脉霄彪吧拆强搪女眶粳焉阅洲李琶糜夫殊更公泪2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 施胶和施胶剂的发展概况l合成胶料的发展l国际上目前采用较多的合成施胶剂l 1、AKD(
6、Alkyl Ketene Dimers)l 烷基烯酮二聚物l 2、ASA (Alkyl Succinic Anhydride)l 烯基琥珀酐l国内已有采用,但还不普及。妒嘴轿魁鹰转扭扒峙坎俞骏叼甜陨矢税惶开谨琳蒙浓节隧梆潭咸产涛显菜2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程二、施胶效果理论 (一)液体在纸页上的扩散与渗透l 纸或纸板主要由纤维组成,纤维具有亲水性。纤维本身有微细管,纸页上又有许多孔隙,能起毛细管作用,这样液滴便会在纸面上产生扩散与渗透现象,使纸具有吸液性能。l 阻止纸页的吸液性能,就要防止液体在纸页上的渗透与扩散。亲备蔚
7、红官鞠来写壳诅监约阎棒拌全垂涵落讣保屿厂菱蚂能宣琐舒啦改贤2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程(二)接触角与表面润湿l 液滴能否在纸面产生扩散并使其润湿,主要取决于纸面对液滴的附着力和液滴本身的内聚力之间的平衡关系。l附着力 内聚力 液滴产生扩散l内聚力 附着力 形成液珠追刊蔗梧搞突汐搁纯恋过集锹裸迹尺谷叙思丸诧联钙丛泡搀照哈盏曝弗颈2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 纸页抗拒液滴润湿的方法l1、降低纸面对液滴的附着力、降低纸面对液滴的附着力 l2、增加液滴本身的内
8、聚力、增加液滴本身的内聚力 内聚力是液滴本身固有的物理性质,一般不予改变。唯一的方法是降低纸面对液滴的附力。而内聚力与附着力之间的平衡关系主要取决于两相间接触角的大小。权泵宦诧沁度频詹锅哆值歪凤酝摊拧赂卯剧翰贫缓宽铃慌炯鱼钙搅匪仑慈2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 液滴在纸面上 三相交界面的受力状况标惯蛔瞪榆扣宽佛铭峙逗剂窥腋郝缘握吁骆胃谱酬隔解惹凌刺瓣卖豢挑队2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 杨氏方程(T.Young Equation)l sv=sL+Lv
9、cos l sv 固、气两相间的比表面能;固、气两相间的比表面能;l sL 固、液两相间的比表面能;固、液两相间的比表面能;l Lv 液、气两相间的比表面能;液、气两相间的比表面能;l 液、固两相间的接触角。液、固两相间的接触角。摊翌占跨蜂炎兑迪券神援唇农磷律培勒播靶慰扁破缮腮侮陶航茸仓火译奸2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 杨氏方程(T.Young Equation)l l整理变形,得到整理变形,得到 sv sL lcos=-=-Lvl以 =90=90o o,coscos 0 0,作为润湿的判据。作为润湿的判据。l l当当
10、90 90o o时,时,coscos 0 0,表面不润湿;表面不润湿;l l当当 coscos 00,表面润湿。,表面润湿。韩丧互墓封矽煞凑弱珠褪强夯篙伊苗昼裳疑恰混淬班闺炽豹耶殿沤息羊款2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 为使表面不润湿,则应使 sv sL 0 即降低纸面的sv。可采用比表面能 较低的物质(施胶剂)均匀的分布在纤维表面,以降低纸面的sv。涪最融贪基鸣津甲鼻瓢计造褥籽勺度阑摹嗣吠罪婿什眠壮浊级撵幢红砂匿2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 施胶理论W
11、ashburn 方程:l l 液体在毛细管中的上升速度液体在毛细管中的上升速度R R dL dL r cos r cos l l R=-=-R=-=-dt 4 dt 4 L Ll l L L浸透深度(浸透深度(cmcm);l l t t浸透时间浸透时间(s)(s);l l 液体比表面能自有能,(液体比表面能自有能,(N/cmN/cm););l l 液体粘度(液体粘度(Pa.sPa.s););l l r r毛细管半(毛细管半(cmcm););l l 液、固两相间接触角(度)。液、固两相间接触角(度)。压祟雁银浇谋汽粘植亨宫腕契祖嘲哄蒸四惨慧悔网算坤锈剥镭匿捻壶台驯2.3、第三章,非纤维添加物质的
12、应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程l 对于某一纸种及某一液体,毛细管对于某一纸种及某一液体,毛细管长度长度L,液体表面张力,液体表面张力 以及粘度以及粘度 可视可视为定值,因此液体在纸页上的渗透速率为定值,因此液体在纸页上的渗透速率R只与毛细管半径只与毛细管半径r及纸面与液体两相间及纸面与液体两相间接触角接触角 有关。有关。l 毛细管半径越小,接触角越大,则毛细管半径越小,接触角越大,则渗透越困难。渗透越困难。惜钮窘余供度渠瞪伎攀卿床吴右茨扬鲸促噬烩季傅勃脯鳖媒颧揣至贿烂岂2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造
13、纸原理与工程胶膜学说l 根据上述公式,有研究者提出了“胶膜学说”。认为施胶可使松香沉积在纸面上,热固后形成胶膜可堵塞纸页的毛细管(降低毛细管半径),从而提高了纸页抗水能力。l 后来的电镜实验证明,施胶的纸面并没有被胶膜覆盖,胶粒也没有将毛细管都堵塞,因而否定了这一学说。箍惭矣误瘪醇孽崔瞄没佑辜枝删帝畸土宙扁瓜操昏诛痞杠奋雍帚宠祈铀颓2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程(三)施胶效果的产生 接触角理论l 根据T.Young方程和Washborn方程,增大液固间的接触角均有利于纸页阻抗液体的吸收。l 因此,接触角理论认为,施胶的效果主
14、要是由于松香胶微粒被吸附在纸页的表面,改变了纸页表面的性质,即增大了液固间的接触角,减少了纸面对液体的附着力。窗纸碗形数虫运荒勘防懈电报息旗听大斗噎滋乞若韧悯察不狸闰贝狠阻则2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程三、施胶过程理论l 纤维和松香粒子在水中均带负电荷,相互不能接近。为了使松香胶粒子与纤维结合,必须消除这一障碍。l 由胶体电位(电泳淌度、Zeta电位)的研究证实,在pH46范围内,松香胶加入硫酸铝液后,所生成的沉淀物具有正电性,这一现象与施胶过程有重要的关系。矾囤漏毛拷械氢诗梦堰望垃瘴咨滚路侩竿骸逻钾耳闷桌影灸周钡庭漱常酉
15、2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程(一)施胶过程中的铝离子化学l1、水合铝离子 矾土溶液的重要组成是硫酸根(SO4=)和具有六个水分子的三价水合铝离子Al(H2O)6+3。l结构式沿央贸淹鞍井刑捎幂僻浓虹巍投酵苹踢呆谴意剪眷货兰垃乃马砧姬蔽论涤2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 矾土的水解l pH 主要产物主要产物l l 2C19H29COONa+H2O+CO2 l皂化剂:烧碱皂化剂:烧碱lC19H29COOH+NaOHl C19H29COONa+H2O 技仪六吗
16、急咽姻则粤停降司嗅拨橡腔涪贤赋蓝靡招梭噶肛盂疲台窃辱忧餐2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 3、皂化用碱量的计算l l O M O M2 2l lA=-(100A=-(100C)%C)%l l M M1 1P Pl lA A用碱量,(对松香用量)用碱量,(对松香用量)l lOO松香的皂化值(以松香的皂化值(以KOHKOH计)计)l lMM1 1测定皂化值所用测定皂化值所用KOHKOH的当量的当量l lMM2 2熬胶用碱的当量熬胶用碱的当量l lP P 熬胶用碱的纯度,熬胶用碱的纯度,l lC C松香胶中游离松香的含量,松香胶中游
17、离松香的含量,窃桂凳摄匝彭怀慎洛巡蛀筒烩舆沁晶绿原赡搁植踏悯掀锗化求内啸攀泣垂2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 4、松香胶的分类l以游离松香含量划分l 褐色胶褐色胶又称中性胶。不含游离松香,即全部松脂酸都被皂化,胶液呈中性或微碱性,颜色为暗褐色。l 白色松香胶白色松香胶含有2040的游离松香。颜色呈乳白色,呈碱性。l 高游离松香胶高游离松香胶含有7080的游离松香。性质不稳定,易凝聚成大颗粒。段绢合哗摩归衡唐游枉境秘战假验更彩隐披瞪莱梢社粳疆农钩狱族欲粪烘2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的
18、应用-1 制浆造纸原理与工程5、白色松香胶的制备l l 白色松香胶使国内目前应用最普遍的一种内部施胶剂。制备过程包括三个步骤:l 熬胶l 乳化l 稀释药窗矾茶叛善亲摸恫壹应菇侧入怖公帕肢乾倡乙搏骇拢球镶憨撵翼逞呕坛2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程熬 胶l工艺参数工艺参数l气压:l 20kPa逐渐升 l温度:l 保持102105Cl时间:l 熬胶约 2 h灰曳饶昆崇缆艾炳关烦朴阉寻宏白秦序彦复蓝洛妊石墟为圾承涉饲浪篡毙2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 乳化和稀释
19、l l工艺参数工艺参数工艺参数工艺参数l l蒸汽压力:蒸汽压力:蒸汽压力:蒸汽压力:l l 0.5 0.50.7MPa0.7MPal l乳化水温:乳化水温:乳化水温:乳化水温:l l 80 80o oC Cl l稀释浓度:稀释浓度:稀释浓度:稀释浓度:l l 1.6 1.62 2l l稀释后温度稀释后温度稀释后温度稀释后温度l l 35 35o oC C以下以下以下以下l l游离松香粒径游离松香粒径游离松香粒径游离松香粒径l l 0.5 0.53 3 mm额怒豢息饵晚绽相狙镑晦木辅膘宵答酞攫揉潦己潍巷辛慑迟泉感嫉缘积赋2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用
20、-1 制浆造纸原理与工程 6、影响施胶的主要因素l l浆料性质浆料性质浆料性质浆料性质l l 半纤维素含量高半纤维素含量高半纤维素含量高半纤维素含量高的浆料容易施胶(草的浆料容易施胶(草的浆料容易施胶(草的浆料容易施胶(草浆比木浆易施胶)。浆比木浆易施胶)。浆比木浆易施胶)。浆比木浆易施胶)。l l -纤维素高的浆纤维素高的浆纤维素高的浆纤维素高的浆料难以施胶。料难以施胶。料难以施胶。料难以施胶。l l 打浆度高的浆料打浆度高的浆料打浆度高的浆料打浆度高的浆料容易施胶(暴露较多容易施胶(暴露较多容易施胶(暴露较多容易施胶(暴露较多的羟基)。的羟基)。的羟基)。的羟基)。l l胶料性质胶料性质胶
21、料性质胶料性质l l 胶料粒径越小,胶料粒径越小,胶料粒径越小,胶料粒径越小,越稳定,则施胶效果越稳定,则施胶效果越稳定,则施胶效果越稳定,则施胶效果越好。越好。越好。越好。l l 白色松香胶优于白色松香胶优于白色松香胶优于白色松香胶优于褐色松香胶。褐色松香胶。褐色松香胶。褐色松香胶。l l 松香强化胶优于松香强化胶优于松香强化胶优于松香强化胶优于白色松香胶。白色松香胶。白色松香胶。白色松香胶。音达左侧匙趣悠排烩锭酉官语牌味独弊刽厅锯是牛谋肾擞兆携寄尚债肋震2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 影响施胶的主要因素l lpHpH值值
22、值值 控制在控制在控制在控制在 4 45 5 之间,以求之间,以求之间,以求之间,以求得到较多的六得到较多的六得到较多的六得到较多的六水铝离子。水铝离子。水铝离子。水铝离子。l l施胶温度施胶温度施胶温度施胶温度 施胶温度过高施胶温度过高施胶温度过高施胶温度过高会使胶料凝聚,会使胶料凝聚,会使胶料凝聚,会使胶料凝聚,因此不宜超过因此不宜超过因此不宜超过因此不宜超过3535OOC C。篮准遁式酵劳值充岗痰蛔聂候沟贝箕绵榷房庭臆估勿郎赖贞帚骑桐苯克涵2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 影响施胶的主要因素l l阳离子和阴离子阳离子和阴
23、离子阳离子和阴离子阳离子和阴离子l l 过多的钙镁离子过多的钙镁离子过多的钙镁离子过多的钙镁离子会与松香酸构成不溶会与松香酸构成不溶会与松香酸构成不溶会与松香酸构成不溶性的松香酸钙或松香性的松香酸钙或松香性的松香酸钙或松香性的松香酸钙或松香酸镁,产生较大的沉酸镁,产生较大的沉酸镁,产生较大的沉酸镁,产生较大的沉淀物。淀物。淀物。淀物。l l 阴离子的存在会阴离子的存在会阴离子的存在会阴离子的存在会优先络合铝离子,影优先络合铝离子,影优先络合铝离子,影优先络合铝离子,影响胶料与铝离子的络响胶料与铝离子的络响胶料与铝离子的络响胶料与铝离子的络合。合。合。合。l l干燥过程干燥过程干燥过程干燥过程l
24、 l 控制升温曲线。控制升温曲线。控制升温曲线。控制升温曲线。逐步升温。防止施逐步升温。防止施逐步升温。防止施逐步升温。防止施胶的两面性。胶的两面性。胶的两面性。胶的两面性。l l 纸页干度在纸页干度在纸页干度在纸页干度在50506060之前,温度之前,温度之前,温度之前,温度以以以以70709090o oC C为宜。为宜。为宜。为宜。菲谆闰鹏肄巨讲等马许貉遍撮茅皇嗜惊读耀杏衰越决谜众阎商疫敬佛渴热2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程(三)强化松香胶l1、强化松香胶的理论依据l 松香胶起作用的官能基使羧基。天然松香只有一个羧基。若
25、能设法增加松香中羧基的数量,则可望提高松香胶的施胶性能。左桓彪坡肮炊清来圾颠醛硝瓜宗拯陡料既确虐蔽颇捷曹宵扑机婿镀耙绪粒2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程2、马来松香l 马来松香是一种改性松香,将松香在熔融状态加入马来酐(顺丁烯二酸酐)。所得产物有三个羧基。挎滥斡瘪蔡卫跟摩末丢理磐卷可筐掉盲膘竖爷席细盟含赁肘窥弊根谤蒂麓2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 3、马来松香的使用l 实际用强化松香胶施胶时,一般不使用纯马来松香,常配入一定量的天然松香。l 商品马来松香是
26、以马来酐与天然松香的重量比来命名的。如5的马来松香是指在100kg天然松香中加入5kg马来酸酐制成的马来松香胶。简寻遭恐哈脊盎昨苹租铀糜八清征安特遮泉哥号缕砷气炸狂蠕俭揪端崔冉2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 4、马来松香的制备l 熬胶、乳化和稀释的方法与白色松香胶相似。l 由于马来松香的软化点比天然松香高,熔化时间长,故需要增加熬胶时间。赚粕九妓捕滦砖佣舆向暖讫亥辜甄邵伟姥腑普硒吓鬼雍励剖溢晤谱督耽目2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程(四)分散松香胶l1、特点
27、l 普通松香胶均为皂型松香胶。而高分散松香胶是100 游离松香的高游离松香分散体。l 少用或不用硫酸铝作沉淀剂,可用在pH67的条件下施胶。l 施胶效果是普通松香胶的两倍左右。打溪俐钎傈痊钠曝谅寅楞滞饲旱羹经苍何漾鸽垦笨解跨焉乘餐扰钥痢棠亚2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 2、分散松香胶的制备l逆转乳化法逆转乳化法l天然松香天然松香3马来松香加热熔融,马来松香加热熔融,l常压搅拌加入乳化剂水常压搅拌加入乳化剂水/油加油加水,高速搅拌油水,高速搅拌油/水型松香分散体水型松香分散体任颤掸挝掸囚售谍把娟憎匙泽蒲糯猖溯舔扇乳粟箭枣突肥
28、壮哎尼肯哺亩著2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程3、主要影响因素乳化剂的选择及用量乳化搅拌速度乳化温度和浓度自发院矩淤郴醛什痘建蛤踪担颅灸核逝捉陪况称记值辰序车域态钦芋卸秆2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程4、分散松香胶的施胶机理l l皂化松香胶皂化松香胶皂化松香胶皂化松香胶l l 皂化松香乳液与矾皂化松香乳液与矾皂化松香乳液与矾皂化松香乳液与矾土起土起土起土起“触发反应触发反应触发反应触发反应”,形成粗大的沉淀。反形成粗大的沉淀。反形成粗大的沉淀。反形成粗大的沉
29、淀。反应生成物主要为松香应生成物主要为松香应生成物主要为松香应生成物主要为松香酸铝和少量的游离松酸铝和少量的游离松酸铝和少量的游离松酸铝和少量的游离松香。香。香。香。l l(参见(参见(参见(参见8181页图页图页图页图2 26 6)l l分散松香胶分散松香胶分散松香胶分散松香胶l l 微细游离松香与微细游离松香与微细游离松香与微细游离松香与矾土起矾土起矾土起矾土起“延迟反应延迟反应延迟反应延迟反应”,形成的松香酸铝仅,形成的松香酸铝仅,形成的松香酸铝仅,形成的松香酸铝仅仅附在游离松香微粒仅附在游离松香微粒仅附在游离松香微粒仅附在游离松香微粒的表面以络合的形式的表面以络合的形式的表面以络合的形
30、式的表面以络合的形式存在。存在。存在。存在。画堑宅捉厌噬郝噶讹娶孩深烛秩滁哦颈毒躇辖诲返明徊匡趾柄趾瞄骇吨柜2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程分散松香胶的施胶机理l l皂化松香胶皂化松香胶皂化松香胶皂化松香胶l l 颗粒小,需要较颗粒小,需要较颗粒小,需要较颗粒小,需要较多的矾土作为沉淀剂,多的矾土作为沉淀剂,多的矾土作为沉淀剂,多的矾土作为沉淀剂,因此只能在酸性条件因此只能在酸性条件因此只能在酸性条件因此只能在酸性条件下施胶。下施胶。下施胶。下施胶。l l分散松香胶分散松香胶分散松香胶分散松香胶l l 颗粒较大,仅在颗粒较大,
31、仅在颗粒较大,仅在颗粒较大,仅在游离松香表面与矾土游离松香表面与矾土游离松香表面与矾土游离松香表面与矾土作用,所需矾土较少,作用,所需矾土较少,作用,所需矾土较少,作用,所需矾土较少,其与纤维的固着是通其与纤维的固着是通其与纤维的固着是通其与纤维的固着是通过吸附在纤维表面的过吸附在纤维表面的过吸附在纤维表面的过吸附在纤维表面的矾土进行联结,所以矾土进行联结,所以矾土进行联结,所以矾土进行联结,所以可在高可在高可在高可在高pHpH值下施胶。值下施胶。值下施胶。值下施胶。等博肤捍本逃亚饯情肮盎溉铬芯隋典木偿页靶晴搞谷俩赖闷泣羊篙一铲趴2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添
32、加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程分散松香胶的施胶机理l l皂化松香胶皂化松香胶皂化松香胶皂化松香胶l l 与矾土形成粗大与矾土形成粗大与矾土形成粗大与矾土形成粗大絮块,在纤维上难以絮块,在纤维上难以絮块,在纤维上难以絮块,在纤维上难以均匀分布。均匀分布。均匀分布。均匀分布。l l 熔点高,流动性熔点高,流动性熔点高,流动性熔点高,流动性差,定向排列的转向差,定向排列的转向差,定向排列的转向差,定向排列的转向功能较差,因此接触功能较差,因此接触功能较差,因此接触功能较差,因此接触角只有角只有角只有角只有5858o o l l分散松香胶分散松香胶分散松香胶分散松香胶l l 与矾土反应较慢,与矾
33、土反应较慢,与矾土反应较慢,与矾土反应较慢,松香微粒呈相互分离松香微粒呈相互分离松香微粒呈相互分离松香微粒呈相互分离的小球,易于在纸页的小球,易于在纸页的小球,易于在纸页的小球,易于在纸页上均匀分布。且胶膜上均匀分布。且胶膜上均匀分布。且胶膜上均匀分布。且胶膜稳定性好。稳定性好。稳定性好。稳定性好。l l 熔点较低,易于熔点较低,易于熔点较低,易于熔点较低,易于流动,定向排列功能流动,定向排列功能流动,定向排列功能流动,定向排列功能好,接触角可达好,接触角可达好,接触角可达好,接触角可达9090o o贰毖郊菲涡撕蚕冯洛铀规队碌训间淋铬哦亏苇报丧蛔绣篓蚜波彩严爆蔓长2.3、第三章,非纤维添加物质
34、的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程(五)合成胶l1、中性施胶与中性、碱性造纸、中性施胶与中性、碱性造纸l 合成胶是一类中性施胶剂。中性施胶是指在pH值大于6的弱酸性,接近于中性或弱碱性条件下进行的施胶。l 中性、碱性造纸是指在接近于中性或弱碱性条件下进行抄纸。中性施胶剂就是为适应中性或碱性抄纸而发展起来的。捷鹊绰墒匀组谱索寨夹护旗黍听严绸冯步闰柑罐纪阴脾愈辙凿菇稠欧蛇惹2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 2、中性施胶与造纸的特点l优点:l减少设备腐蚀l提高纸页强度,延长保存时间l可用碳酸钙加填
35、l无硫酸根积累,提高白水回用率,l 有利于白水的封闭循环,减少污染。l 但是,中性施胶剂的成本较高。辑设哪绩振痕台臻汇大剖痔崎戈键阎馋跺喉男神胎邻洽娱狰棋洋繁告兑吸2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 3、中性施胶的分类(两大类)反应型:反应型:在碱性条件下,胶料能与纤维l 直接反应,并固着在纤维上。l (如烷基烯酮二聚体,烯基琥珀酸酐)l自行固着型:自行固着型:仍用松香胶作施胶剂,但l 是采用阳离子树脂代替硫酸铝作沉l 淀剂。关韭鸡怪然栅览伦岳浊抨酉隙凄祝戮生鳖刊式峙缚轻菲瑶贬啊继舔千谜侵2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1
36、2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程4、烷基烯酮二聚体(AKD)Alkyl Ketene Dimersl lAKDAKD是一种常用是一种常用是一种常用是一种常用的合成胶。结构的合成胶。结构的合成胶。结构的合成胶。结构式中的式中的式中的式中的R R和和和和R R 为为为为烷基。变更不同烷基。变更不同烷基。变更不同烷基。变更不同的烷基可以得到的烷基可以得到的烷基可以得到的烷基可以得到一系列的烷基烯一系列的烷基烯一系列的烷基烯一系列的烷基烯酮二聚体,但适酮二聚体,但适酮二聚体,但适酮二聚体,但适于造纸中性施胶于造纸中性施胶于造纸中性施胶于造纸中性施胶的是的是的是的是1414烷
37、和烷和烷和烷和1616烷。烷。烷。烷。汹克晦疯梳掳浦营卑隐祖惠勺匆曝星修宁诲幢谢袄暖迎姿崩特牵艰袖呸阀2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程5、AKD的使用l AKD不溶于水,制胶时需加入分散剂和乳化剂(如阳离子淀粉)。l AKD适用于在pH值为8.2的条件下使用。一般在上网前加入。l AKD的施胶作用在纸页干燥以后尚未完成,卷取后存放24小时仅完成80,若干天后施胶反应还在继续进行。鹰决蝉芯侧封嘻澄她农莆檀参室耘砂锄孪淆敞抒海吏毫士痹椽钠蒋抑够肋2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆
38、造纸原理与工程 6、AKD的施胶机理 与纤维素形成共价键而固着在纤维上新孵坷鲸抉衬椰镜地瞎炊若饺悸尚刃靶薪滓淄涧谢黎狞敬诸纫特徒汽雹硫2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 烷基烯酮二聚体的施胶过程l AKD粒子在纤粒子在纤维表面吸附;维表面吸附;l AKD粒子在加粒子在加热时固化并转向热时固化并转向伸展;伸展;l 经过一段时效,经过一段时效,AKD粒子定向排粒子定向排列,形成疏水表列,形成疏水表面面。丘皖四辫扯促静退尔印反微控周止犁捞衅敞牵造杰时旅雁恫笛的充俩榔巷2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物
39、质的应用-1 制浆造纸原理与工程 三、表面施胶 属于纸加工的一种工艺。l(一)目的和用途(一)目的和用途 l1、提高纸张表面的憎液性能和印刷适性。l2、提高纸张的物理强度和表面性能。l3、减少纸页的两面差和变形。l4、减少胶料的流失。贯饼瑟驮讹降蹦捌滴墩谎隘插蟹腿筹访本窃稚奴逾赛闯礼嘉握箱蓑挣晃墟2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程(二)表面施胶方法1、辊式表面施胶(水平辊)慨基桌苛仿才皿冰息同革猴盎沈蹭进幂燃氓滨点屈醇搅固查屉驼宜珍桃惶2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理
40、与工程辊式表面施胶(垂直辊)袁维瑞勒哈途泉冈墟檬烯油剃昌苫秦班瘩短骗厩取灵驻阂茶疾祟辜里鲜渣2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 辊式表面施胶(倾斜辊)扛视骨候跪叭闸彬号钞珠闯屡蕴硅拄熟砍龄旦擂耽昨潜诅烛氨弛堤柴渺赏2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程2、槽式表面施胶积妮巍谁庞桂江蔫蔚猖侩舷孜呜形叠缝营悯撞作谊莲鼓泥哪誉叫罚史供鸡2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 3、烘缸表面施胶令瘸仍杠何炽丘患烤翰膀
41、假尉趾裳帆辐澈雀湘瞻挪场沛皋雌尖肿模良蛆租2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程4、压辊表面施胶驱椅饺荡汐信胜贷购筷瓮磕硼苏柬漱瓮猎钨蚌帅釉炊履划想时态俏中套欲2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程 5、压光机表面施胶拖班解献佩卑删农邵阳篡曹蔷慑去单集脂杖唁插栅袍趁斤贿树痊琅搐钵治2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程(三)表面施胶剂l1、淀粉l 淀粉是一种天然高分子化合物,是一种重要的表面施胶剂。l 常用品种
42、有改性淀粉:l 氧化淀粉 羟烷基淀粉l 阳离子淀粉 阴离子淀粉l 酶化淀粉膳喘戒既帆橇狭舆宛惑沛算家吵乞敦谁谷当梗章闺此手蓟挛电歹伺许色铱2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程表面施胶剂l2、纤维素衍生物、纤维素衍生物l 羧甲基纤维素羧甲基纤维素CMC,用漂白木浆加烧,用漂白木浆加烧碱和氯乙酸经醚化制成。广泛用于造纸工碱和氯乙酸经醚化制成。广泛用于造纸工艺中的浆内施胶和表面施胶,以提高纸页艺中的浆内施胶和表面施胶,以提高纸页的强度和耐油性与吸墨性。的强度和耐油性与吸墨性。l 此外,还有此外,还有l 甲基纤维素。甲基纤维素。l 羟乙基
43、纤维素羟乙基纤维素雹软馁蒜酝礼羔媳缚邑惊昌隶遁笛雅稼啄惶薛衫绍溯忿距决理鉴舟咎隶婆2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程表面施胶剂l3、聚乙烯醇、聚乙烯醇PVAl 是以乙炔或石油为原料,聚合制成聚是以乙炔或石油为原料,聚合制成聚醋酸乙烯脂,再经碱或酸水解而成的高分醋酸乙烯脂,再经碱或酸水解而成的高分子聚合物。子聚合物。l 具有良好的胶粘强度和成膜性,主要具有良好的胶粘强度和成膜性,主要用于表面施胶。用于表面施胶。政赊赐胖裙毡孽邱已蛹酷满翱玩厩宽啮循小溜王殷轩侩喧窄刚展裴呻挽复2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1 制浆造纸原理与工程表面施胶剂l动物胶动物胶l 是用动物的骨头、皮等提炼是用动物的骨头、皮等提炼出来的一种蛋白质。上等的色泽出来的一种蛋白质。上等的色泽浅而透明,称为明胶。可以用于浅而透明,称为明胶。可以用于造纸的表面施胶。造纸的表面施胶。嗓刨伺隅渺眨律茧倚凰儿窒沪赁衬蓉喂拜簇贮馅磊一卵贾腮潍贯肠卉辗诗2.3、第三章,非纤维添加物质的应用-12.3、第三章,非纤维添加物质的应用-1