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造纸用表面施胶剂 康爱辉 张新东 (苏州天马医药集团有限公司，江苏苏州215101) 摘 要：本文介绍了纸或纸板常用表面施胶种类及各自优缺点，描述了目前国内纸或纸板表 面施胶的现状及发展趋势。 关键词：纸或纸板 施胶剂 表面施胶 表面施胶是纸张或纸板加工过程中的一个工序，通常位于纸机的烘干部末端，使纸页 在未完全干燥却具有一定的强度时喷涂一层胶液，经后续的干燥在纸和纸板表面形成一层胶 膜，从而达到改变纸或纸板表面性能的目的。从造纸工业的发展来看，造纸表面施胶是不可 或缺的过程之一，通过表面施胶可加人改善纸页性能或增加纸或纸板抗水性的表面添加剂。 原先，由于技术水平及纸种要求的限制，表面施胶剂只能用在特殊纸种上，例如：钞票纸、 证券纸、海图纸等。随着造纸工业技术水平的提高，纸张的表面施胶已经成为一种常规的纸 张处理工序，尤其是近年来因印刷、复印、传真的普及对文化纸、包装纸和瓦楞纸的表面性 能、强度及抗水性提出了更高的要求，因此造纸工业在不断的探求新的表面施胶技术。 1 现行的表面施胶有如下优势 1)提高纸和纸板的印刷性能； 2)可通过选用不同的表面施胶剂种类，提高纸张的表面强度或抗水性； 3)提高纸和纸板的物理强度； 4)表面施胶可减少纸张的两面差； 5)不受抄纸水质和水温的影响，施胶效果比较稳定； 6)胶料留着效果好，施胶成本低； 7)和内施胶同时使用，可弥补内施胶的一些缺陷。 2 表面施胶剂的分类及其作用 根据表面施胶剂的功能，我们分成抗水类和增强类。提高抗水性的表面施胶剂可选用烷 基烯酮二聚体(AKD)、苯乙烯马来酸酐共聚物等；增强类的可选用淀粉、羧甲基纤维素(CMC)、 聚乙烯(PVA)醇等。下面介绍目前纸厂常用的表面施胶剂类型及基特点。 2．1 淀粉及其改性物 淀粉是一种天然高分子化合物，它是一种重要的表面施胶剂和纸张增强剂。玉米淀粉使 用比较广泛，薯类淀粉使用效果较好。天然原淀粉粘度高，流动性差，容易凝聚，用水稀释 后容易沉淀，在粘结性、成膜性方面还存在很大的局限性，所以在施胶系统中使用的是改性 淀粉。使用淀粉改性物作为表面施胶剂最大的优点就是原料丰富，价格便宜，非常适合中国 的国情，另外表面增强效果明显，可改善印刷效果。但淀粉是高分子水溶性物质，结构中含 有亲水基，在成膜后难以抵挡液体的渗透。这就需要用变性淀粉和其它的表面施胶剂配合使 用来达到纸张的要求。表面施胶中最常用的是氧化淀粉。 2．2 聚丙烯酰胺(PAM) PAM 作为表面施胶剂，应和乙二醛混合，两者在于燥过程中可形成交联网络。由于纸页 中存在三价铝离子和钙离子等，PAM分子中的部分-CONH：基团又水解成-COOH，这些金属多 价离子会与 PAM 中的-COOH 产生离子交联键，从而使纸而产生抗水性。PAM价格高，质量好， 适合和价格便宜的淀粉配合使用。 2．3 聚乙烯醇(PVA) 聚乙烯醇按聚合度和水解度不同，分为许多牌号。一般用作表面施胶的 PVA 聚合度为 l000—2000，醇解度为 98％-99％。我国生产的 PVA，用于表面施胶的主要是 1798，即聚合 度为 l700，醇解度为 98％。经 PVA 表面施胶的纸张，干燥后纤维有很好的黏合力，表面强 度好，PVA 所形成的覆膜有很好的抗油脂性，但缺点是粘度高，涂布性差，易渗透到纸层内 部(仅起到提高表面强度的作用)，通常为了达到所需的表面施胶效果，不免要加大用量。为 解决这一问题，可采用硼酸预处理技术，其原理是经硼酸处理后的纸张在涂布 PVA 时，硼酸 和 PVA 可发生交联反应而形成凝胶体，抑制了 PVA 向纸层内部的过量渗透。达到相同表面强 度，如果只用 PVA 可能要用 3％溶液，但采用 l％-l．5％的硼酸溶液处理，浓度只要 l％就 够了。现在淀粉聚乙烯醇作为表面施剂的应用纸种及纸厂不断减少。 2．4 CMC CMC 是一种白色的粉末状、粒状或纤维状物质，无臭、无味、无毒，是一种很好的表面 施胶剂。CMC一般粘度在 300mPa·S 以下，取代度在 0．6—0．75 时，比较适合用作表面施 胶剂。 与PVA相比，羧甲基纤维素(CMC)用作表面施胶剂具有更高的优越性： 1)．它具有优秀的成膜性和整膜转移性能，能在纸或纸板表面形成很好的封闭性和抗油 性。