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脲醛樹脂(UF)
脲醛樹脂(UF)是目前較普遍使用的一種濕強(qiáng)劑,為無色或草黃色、透明、均勻糖漿狀液體,與水能以任意比例混合而不沉淀。UF是由尿素與甲醛進(jìn)行反應(yīng),通過中間產(chǎn)物二甲脲縮聚而成的。
由于脲醛樹脂具有離子特性,當(dāng)加入紙漿中時(shí),樹脂就會被纖維所吸附,并留著在纖維上。一般認(rèn)為,樹脂可保護(hù)和增強(qiáng)存在于纖維上的氫鍵,從而降低了纖維的潤脹和水化。它主要作用于對水敏感的半纖維素分子上。
脲醛樹脂加入前要過濾和稀釋成大約1%的溶液,加入量為0.5%~3.0%(對絕干原料)。網(wǎng)前箱pH值一定要在4.0~4.5之間,同時(shí)抄紙的pH值也應(yīng)在此范圍內(nèi)。通常加在沖漿泵位置,當(dāng)用松香施膠時(shí),很重要的一點(diǎn)是明礬、松香要先完成反應(yīng),否則陽離子脲醛樹脂會與松香反應(yīng)產(chǎn)生泡沫狀的復(fù)雜沉淀物。脲醛樹脂濕強(qiáng)紙?jiān)诩垯C(jī)上一般不能達(dá)到其完全固化,所以必須要有一個(gè)經(jīng)過加快固化的過程。脲醛樹脂無論稀濃,pH值低于6.0時(shí)都會發(fā)生快速聚合。使用陰離子脲醛樹脂時(shí)應(yīng)加入硫酸鋁進(jìn)行催化。
分子量大的脲醛樹脂比分子量小的脲醛樹脂效果好,羥化程度越大的脲醛樹脂對提高濕強(qiáng)度越明顯。
脲醛樹脂主要用于紙袋紙、瓦楞紙和掛面紙板、磨木漿制成的紙、餐巾紙、標(biāo)簽紙和手提袋紙等。
聚乙烯ya胺(PEI)
PEI是目前應(yīng)用多、效果得到公認(rèn)的陽離子型濕強(qiáng)劑,其分子鏈中含有多個(gè)陽離子基,可與纖維素上的羥基產(chǎn)生強(qiáng)的靜電吸附,形成次價(jià)力交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
PEI是乙烯ya胺在酸性催化劑(如二氧化碳、草酸)存在下聚合而成的水溶性大分子。在水溶液中呈陽離子型,易被陰離子型的纖維素吸附,故可單獨(dú)使用,無須加入硫酸鋁。添加時(shí)pH值為6~9時(shí),效果比較好。通常用量為1~2%,將其直接加入成漿槽或配料槽中。
與UF、MF不同,PEI使紙頁在干燥階段就達(dá)到較佳濕強(qiáng)度,即紙一下紙機(jī)就具有較大的濕強(qiáng)度,因而不必儲存。除效果顯著之外,PEI可使微纖凝聚,提高濾水性能,使紙機(jī)車速提高5~20%,微纖的使用率提高40~80%。但其單體乙烯YA胺非?;顫娗叶拘暂^大。干燥紙漿中用量不能超過0.5%。
聚酰胺(PAM)
聚酰胺是一種聯(lián)濕強(qiáng)劑,作為濕強(qiáng)劑使用的主要是陽離子型聚酰胺(CPAM)。聚酰胺和乙二醛在堿性介質(zhì)中能夠發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),而在中性和酸性介質(zhì)中則不易發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。隨著PAM中酰胺基與纖維素或半纖維素分子之間的氫鍵結(jié)合數(shù)量的增加,紙張強(qiáng)度也同時(shí)提高,氫鍵結(jié)合越多,效果越好。
使用時(shí)聚酰胺和乙二醇水溶液可加入漿內(nèi),也可涂布于紙頁表面,加入時(shí)pH值為4.5~7.5。加入CU酸鈉、二甲an等抄紙后干燥,則可使紙張?jiān)龈蓮?qiáng)度和增濕強(qiáng)度均有明顯提高。但CPAM更適用于面巾紙、手帕紙和薄頁紙等。
濕強(qiáng)劑的影響因素
影響濕強(qiáng)劑增強(qiáng)的因素有很多,樹脂種類、漿料種類、添加條件及位置、漿中干擾物質(zhì)等均會影響其效果。濕強(qiáng)樹脂僅有高留著是不夠的,留著的樹脂還必須固化。
通過在濕部適當(dāng)位置加入干強(qiáng)劑和濕強(qiáng)劑,可提高紙頁的干濕強(qiáng)度,滿足不同性能紙種的加工和使用要求,還可加速紙料濾水,使其易于干燥,提高細(xì)小纖維和填料的留著率,促進(jìn)施膠。隨著紙機(jī)的高速化、紙張的高定量化、紙機(jī)用水的封閉化和產(chǎn)品的多樣化,增強(qiáng)劑越來越顯示了其重要性。今后對增強(qiáng)劑的研究開發(fā)要結(jié)合經(jīng)濟(jì)、效果評價(jià)等因素綜合考慮。