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造纸表面施胶剂
员工培训
湖北大学造纸化学品实验室
网址:http://www.hubeilab.com
2013.6.3
表面能的比较
水
73 mJ/m²
滑石
35-55 mJ/m²
树脂,热溶胶,蜡,
聚酯,尼龙 25-45 mJ/m²
碳酸盐
75-80 mJ/m²
纤维素
200-300
mJ/m²
膨润土
瓷土
500-600
mJ/m²
亲水性
憎水性
高
高
定义
施胶是造纸过程的重要工艺,是通过一定的工艺方法使纸表面形成一种
低能的憎液性膜,从而使纸板获得抗拒流体(主要是水)的性质,以及适
量提高纸张的环压强度。
表面施胶的目的
提高纸页表面的耐水性、表面强度、干湿强度、耐折度、IGT拉毛
速度等,减少纸页的透气度,增加其挺度和平滑度,改进纸张的印
刷适应性能等。
表面施胶的优点
(1)上胶成本低,在用浆内施胶有限时,可加强施胶效果;
(2)减轻用浆内施胶引起的纸张强度下降,提高纸的表面性能,如书写
性、印刷性及涂布性等;
(3)表面施胶可避免抄纸系统内的起泡问题;
(4)通过对纸张表面处理后,可赋予纸张具有印刷高级化、高速化和适
印性,使纸页产生新的功能等,并且降低生产成本,提高经济效益。
造纸生产流程
造纸机械
传统的施胶压榨结构
杭州金泰纸业2800/250施胶机
上虞蓝天纸业3200/300施胶机
浙江永泰纸业3400/300施胶机
纸张
回流
原淀粉与DK固体施胶剂液
上胶桶
(温度80-85℃)
(粘度100mpa以上)
过滤筛
BSJ 表 面 施 胶
剂(视纸种添
加)
过滤器
纸张主要性能性能检测
1、抗水值(cobb值)
2、环压强度
液体类表面施胶剂
液体表面施胶剂的品种
硫酸铝、松香胶、AKD、淀粉、纤维素、甲壳素、
PVA、PAM以及苯乙烯类共聚物、聚氨酯及氟碳聚
合物等。
合成液体表面施胶剂的分类
根据离子性分类
阴离子体系
阳离子体系
非离子体系
根据产品形态分类
根据所用材料分类
水溶液体系
乳液体系
微细分散体系
自由基共聚化合物体系
缩合树脂体系
松脂树脂体系
有机腊体系
AKD体系
目前市场中的液体表面施胶剂
1、AKD表面施胶剂
2、松香胶
3、淀粉类表面施胶剂
4、纯苯丙类表面施胶剂
以上表面施胶剂与硫酸铝配合使用时效果更佳
影响表面施胶效果的因素
 原纸性能
 施胶剂化学
 施胶压榨条件
 应用设备和工程
 加热/干燥条件
 挂胶量和渗透深度
 表面覆盖度和覆盖均一性
国内外研究及应用状况
国内外合成聚合物表面施胶剂的主要供应商是美国Hercules、Cytec、
Georgia、Pacific、Vinings、德国BASF、Eka和日本播磨、星光PMC公
司,他们的产品几乎垄断了纸张表面施胶的整个市场。其中,SAE类
产品在我国应用较多的有日本星光PMC公司以及巴斯夫公司的DS—
400等,主要在晨鸣纸业、华泰纸业、太阳纸业、泉林纸业、泰格林
纸、广纸集团等企业使用。然而,进口产品在我国销售价格较高,增
加了纸厂的生产成本。
国内企业使用的表面施胶剂主要有松香胶、PVA、AKD等,SAE乳液
型表面施胶剂使用的较少,这方面的研究还处于起步阶段。近年来、
国内研究机构开始研究开发SAE类产品,如南京林业大学、华南理工
大学、杭州化工研究所等相继报道了阴离子型、阳离子型SAE乳液的
制备与应用,但其价格、施胶量、施胶性能无法与进口产品相比,仅
只能少量在国内中小企业中低档纸上使用。
液体类表面施胶剂包装
表面施胶剂 添加方式
方式一、在熬胶桶中添加
方式二、在上胶桶中用计量泵添加
对于固体表面施胶剂一般使用方式一
硫酸铝 添加方式
方式一、在熬胶桶中添加(硫酸铝溶液或者固体)
方式二、在上胶桶中用计量泵添加(33%的硫酸铝溶液)
添加量
液体类表面施胶剂:
添加量一般为1.0~3.0Kg/吨纸。
固体表面施胶剂:
添加量一般为10~20Kg/吨纸。
实际上真正的添加量则与纸张内部上胶量。最终成纸抗水度要求而定。
熬胶工艺
按照一定比例加入水,淀粉,氧化剂(分为过硫酸铵和酶两种),
在半个小时内搅拌升温至95℃,然后根据情况加入表面施胶剂及硫
酸铝(也可以在上胶桶处添加),保温30-60分钟,待粘度下降至
一定程度后,加水进行稀释,稀释后转入储存桶备用,然后转入上
胶桶在施胶处进行上胶。
一般地通用指标如下:
糊化淀粉浓度8-10%,粘度在50-300mpa之间,有利于提高淀粉糊
成膜和纸張环压等物理性能。温度80-85℃以上,温度偏高主要是控
制粘辊现象。
固体表面施胶剂
固体表面施胶剂简介
新型固体型表面施胶剂,该产品是由多种阳离子材料或
无机材料经过混合而成,能完全替代外部复涂施胶剂,
使用与淀粉一起糊化即可,无需计量泵和专职施胶人员,
简单方便。较大幅度降低施胶成本,提高纸品的表面强
度并具有优异的抗水性能。本品广泛适用于高强瓦楞纸、
箱板纸等适合表面施胶的纸种。
主要技术指标
外 观:淡绿色固体
粒 度:40-80目(25゜C)
离子型:阳离子或者非离子
溶解性:易溶于水
性能特点
1. 显著提高纸品的表面印刷强度,缩短熟化时间,降低
生产成本。
2. 完全替代外部施胶剂的使用,并具有优异的抗水性能。
3. 具有优良的机械稳定性。
使用方法
1. 用量:在糊化淀粉时取代25%左右原淀粉。
2. 使用时,用过硫酸铵或者酶氧化原淀粉,推荐
用量为淀粉量的千分之4-5‰。将已糊化好的淀粉液
在90-95℃保温20-30分钟即可上机使用。
3.糊化过程中温度达到70℃时一定放慢升温速
度,达到93-95℃时保温时间一定要在20分钟以上,
保证淀粉和其它材料反应充分。
使用方法
4.糊化好的淀粉粘度一定要达到50-300mpa左右,有利于淀粉糊的成
膜性能保证成纸的环压等物理性能,粘度的调整可用增减过硫酸铵用量
来调节。
5.另外,应用淀粉酶氧化淀粉的,先把淀粉胶糊化好后(温度达到93℃
时)加入固体表面施胶剂,保温20分钟左右即可。
6.淀粉胶一定要一次性糊化好,不要用水稀释,若用水稀释会影响到
施胶和环压。
7.上胶温度保证在80-85℃,保证温度主要是控制粘辊现象。若温度过
低可能会导致粘辊。
固体表面施胶剂用法和用量
直接与原淀粉加入糊化桶,一般地,取代原淀粉量25%左右。
即在原来每吨纸60-70kg原淀粉的基础上用固体表面施胶
剂取代15-20Kg原淀粉,并与原淀粉一起糊化,这样在不增加
成本的前提下,大幅度提高纸张抗水性能, 不用或少用外部
添加的液体类表面施胶剂。
包装与储存
25-50kg编织塑袋,储存于阴凉处,避免曝晒。
储存期:六个月.
表面施胶剂
实施案例
某造纸厂一
某造纸厂二
某造纸厂三