造纸化学药品-溼强剂.ppt

濕強劑各論 紙力劑的添加 藥劑效果的發揮 視工廠的抄紙機的抄造條件 抄紙環境而異 這些條件對藥劑的紙力劑性能的發揮以外對定著性 （留存）、凝集性（交織）及一次留存率等有相當大的影響。 一般的紙力增加劑對紙力提升效果以外，對濾水性、乾燥性，一次留存等也同樣有改善效果。 可以提升生產力，減少排放水的負荷等次要功能。 濕潤紙力的增強 常用的添加方法是在漿料的階段即使用內部添加法，一般在很少的濕強劑添加量（0.1~1.0%）下即可提升相當的濕潤強度。 濕強紙及非濕強紙的濕潤強度比較，在含水率40﹪左右時，濕強紙的抗張強度為非濕強紙的 3 倍以上。 濕度對紙張物性的影響 濕潤抗張強度 有些紙需在濕潤狀態仍需保持它的強度，例如面紙、手巾用紙、相片用紙、地圖用紙、藍圖紙、紙袋或包裝用紙等等。 濕潤強度可用濕的紙張在抗張測試器中測得。將紙浸在水中使完全浸透，吸掉過多的水，使用來做抗張強度的紙樣規格和乾紙一樣。 如果紙樣未經濕強處理，其濕潤抗張強度只有原來乾紙的4 ~ 8%，如果添加濕強劑，則可將濕時強度提高到原來乾紙抗張強度的40~ 50 %。 濕強劑的特色 一般的濕強劑通常有 4 個特色 ① 水溶性或可以用水分散 ② 具離子性 ③ 高分子性 ④ 具反應性 濕強劑的種類 主要的濕強劑 ①尿素甲醛（UF）樹脂 ②三聚氰胺甲醛樹脂（MF） ③環氧化聚丙烯醯胺樹脂（PAE） ④乙二醛化聚丙烯醯胺樹脂 ⑤聚乙烯乙胺樹脂 ⑥乙二醛澱粉等 其中以①、②、③等項的濕潤紙力增強劑較為常用。 濕強劑的種類及特質 目前代表性的濕強劑有 ①尿素甲醛樹脂 ②三聚氰胺樹脂 ③聚醯胺樹脂 （Polyaminopolyamide –Epichlorohydrin 樹脂以下簡稱PAE） ④乙二醛變性PAM樹脂 ⑤PEI 樹脂或其他 主要商用濕強劑的性質及應用比較 主要商用濕強劑的性質及應用比較 貳、紙力增強劑的紙力增強機制 濕潤強度的增強機制 第一個反應機制 藉由濕強劑提昇紙張對水的抵抗性，即是使構成紙張的纖維間具有耐水的結合，當紙張濕潤時保護紙層，使纖維不致散開，而保存相當的紙力。 第二個反應機制是紙力增強劑與纖維素或半纖維素間形成架橋反應，隨之在其間形成共價鍵。 這種鍵結補強了氫鍵結合，而達到使完全濕潤的紙張也保有相當的強度 濕潤紙力的強度發現機制 2 UF樹脂構造及製備方法 UF 樹脂的架橋反應 ＭＦ樹脂的合成 含羥甲基樹脂在紙張中耐水構造的形成 貳、紙力增強劑的紙力增強機制 含羥甲基樹脂使用注意事項 這種樹脂本身對纖維的親和性不佳，為了提高對纖維的親和性且必須定著在紙上的要求 因而進行各種變性，如將二羥甲基尿素與陽性化劑（主要為胺類（Amine））進行各種陽離子性基的附加或與酸性亞硫酸鹽、磺胺酸等反應而使其帶有陰離子性基 再配合造紙明礬的應用，而將其定著在紙匹上 UF MF　濕強劑之添加法 一般這種樹脂的使用量約為3%，與上膠劑配合使用時的添加順序為上膠劑－明礬－樹脂 因為這二種樹脂的硬化必須在酸性之領域下且pH值愈低愈好，但 pH 愈低則有乾燥強度不佳，及有腐蝕設備之虞，因此其常用的pH在4.5~5.5 UF樹脂的完全硬化較MF樹脂的硬化要慢2~3週，相反的考量，添加UF樹脂之損紙較易回收，UF樹脂容易受加水分解反應而劣化，因此劣化後容易受加水分解，劣化後可能有游離甲醛的發生 不同濕強劑添加濕強效果的改善 PAE的合成1 PAE的合成2 PAE之優點 1 PAE樹脂一般為具高陽性基，且為高分子量，可適用於寬廣pH＝4~10領域 此種濕強劑為陽離子性，不需造紙明礬（硫酸鋁）也能能進行自我定著 即使在含有大量陰離子垃圾（雜質）或高鹽濃度下其應用性也相當優良 同時也可改善填料或上膠劑等之留存。 PAE之優點2 特別是在酸性條件下與陰離子性聚丙烯醯胺（A-PAM）之併用顯示相當優良效果，如製造紙管原紙時，同時對乾強之要求也很高的紙種上也被廣泛的應用。 本藥劑亦具有強的凝聚力，同時對濾水性的改善效果佳，但相對的對交織會有不良之影響 PAE如過剩添加則紙料系統漿中之電荷會往陽性離子方向移動，對本身及系統中的微細纖維其他添加劑的定著有不良之影響，但這種狀況多少可藉由陰離子的添加而達到某種程度之控制。 PAE的應用 PAE是一種熱硬化樹脂，一般以抄紙機的乾燥能力樹脂無法完全硬化，在紙機上濕強劑的功能，僅是完全硬化時的40~60﹪，產品需經加熱促進硬化，或在紙張抄製後加以熟成處理。 添加PAE濕強劑抄造之紙在回收使用時往往在散漿時 低添加量（＜0.3﹪）時可以用鹼處理， 但在中添加量（0.3~0.8﹪）需用次氯酸鈉或其化氧化劑處理或市售聚醯胺樹脂解離劑，此