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不同种类的乳液及共在造纸施胶中的应用 钱凯锋 刘宗印 孙庆云 (山东轻工业学院轻化与环境工程学院，山东 济南 250353) 摘 要 ：近年来，纳米技术的发展使得对Pickering乳液的研究也得到迅速发展，其在造纸、食品加 工、化妆品、医药等领域具有广阔的应用前景。通过与传统的表面活性剂稳定的乳液相对比，介绍了纳 米颗粒稳定的Pickering乳液以及表面活性物质与纳米颗粒协同稳定的Pickering乳液的研究进展。说明了 Picke g乳液与传统乳液相比较在造纸工业领域所具有的优势，以及相关的界面变化和乳液的应用。 关键词：乳化 Pickering@L~ 表面活性剂 界面 固体颗粒 0 前 言 乳液在其他工业领域中的应用。 在纸张的抄造过程 中，由于用途的不同，对 1 不同种类的乳液及其简单应用 其性能的要求也有差异，因此就需要对纸张进行 内部或表面处理。处理方式有：如施胶 (包括表 乳液 (emulsions)是 由两种互不相容的液相 面施胶和浆内施胶 )、加填、涂布 、染色 、压光 组成的分散体系，其中一相以液滴的形式分散于另 等，其中最普遍的处理方式就是纸张的施胶。 一 相中，前者称为内相或分散相，后者称为外相或 浆料纤维中的纤维素和半纤维素含有亲水 连续相 。由于在油水两相之间存在较大面积的界 性羟基，能吸收水分和其他液体。如果不对浆料 面，使得乳状液成为一种热力学不稳定体系瞳。为 纤维进行施胶处理，纸张在书写或印刷时，就会 了降低体系的能量，乳液液滴问有 自发聚并的倾 造成墨水或油墨的过度渗透、扩散 ，引起字迹不 向。因此，若要获得稳定的乳液须向乳液中添加能 清或漏印现象；特别是纸张吸水后强度会大幅下 够增强体系稳定性的物质，此物质称之为乳化剂， 降，从而影响纸张的正常使用。为了提高纸张的 用以降低油·水界面张力。 抗水性 ，需添加一些具抗水性或成膜性物质 ，以 除了低界面张力之外，油、水界面之间界面 防止或降低液体对纸张的渗透和铺展，从而满足 膜的机械强度也是形成稳定乳液体系的关键 ，而 应用要求雎。但是浆内施胶剂在施胶过程中多数为 且起决定性的作用。界面膜 的形成，是在油水体 不溶于水的固体或油状物质，如烷基稀酮二聚体 系中加入乳化剂后，乳化剂的两亲分子结构或颗粒 (AKD)、烯基琥珀酸酐 (ASA)等，而纸张抄 的两亲性使得它既亲水又亲油，吸附在油、水界面 造的过程是在水环境下完成的，就要求我们寻求 上，以亲水基或亲水部分伸进水中，亲油基或亲油 一 种可以使固体或油状不溶于水的施胶剂能够均 部分伸进油中，固体颗粒则在油水界面上以一定 匀有效地分散于水介质中的方法。乳液施胶的方 的接触角吸附，定向排列在油水界面上形成界面 法则可以很好的满足上述要求。 膜，而膜的机械强度决定了乳液的稳定性。 本文介绍了在造纸工业中用于浆内施胶的不 乳液按其乳化剂种类的不同可以分为表面活 同种类的乳液以及乳液的界面现象，简单述及了 性剂稳定的乳液、颗粒稳定的乳液——Pickering~[, 2013年8月 第44卷 第4期 ·华东纸业 · 液和表面活性物质与纳米颗粒协同稳定的Picketing 固体泡沫在食品和饮料行业(例如蛋糕、啤酒)、皮 乳液。造纸施胶剂也同样存在着这几类乳液。 肤学和个人护理行业(如洗发水)、纺织工业、阻燃 1．1 表面活性剂稳定的乳液 剂、聚合物 ／塑料、油回收和矿物浮选处理中都有 表面活性剂是一类能使互不相溶的液体形 应用毋。乳液也大量使用在食品工业、化妆品、油 成稳定乳状液的有机化合物。它们都是具有表面 漆、药品工业、农业产品和石油行业HJ。乳液通 活性的物质，能降低液体间的界面张力，使互不 常分为水包油型 (表示为O／W)，例如牛奶乳状 相溶的液体易于乳化。乳化时，分散相是以很小 液；油包水型(W／O)，例如油性润肤乳 。 的液滴形式(直径在0．1 nl至几十 1TI之间)均匀 我