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古老的生產(chǎn)濕強(qiáng)紙的方法是對紙采用高溫加熱或在稀硫酸溶液中羊皮化。后來在二十世紀(jì)三十年代,人們發(fā)現(xiàn)一些水溶性合成樹脂加到造紙漿料中并在紙機(jī)上固化后能賦予紙張濕強(qiáng)度。此后,濕強(qiáng)劑的發(fā)展飛快,美國造紙工業(yè)中每年大約要用濕強(qiáng)劑約達(dá)1億美元。
現(xiàn)在應(yīng)用于漿料中的濕強(qiáng)劑按作用機(jī)理分主要有四類:
(1) 自交聯(lián)聚合物,主要為甲醛樹脂,包括脲醛樹脂、甲醛樹脂、酚醛樹酯
(2) 纖維靜電結(jié)合,主要為聚乙烯ya胺樹脂、聚酰胺、聚胺、聚胺基酰胺。
(3) 與纖維形成共價鍵,主要為環(huán)氧lv丙烷、雙醛淀粉等。
(4) 聯(lián)聚合物,主要有聚酰胺 乙二醇,干酪素 甲醛等。
甲醛樹脂(MF)
MF早應(yīng)用于二十世紀(jì)四十年代,是一種離子型樹脂。造紙工業(yè)中用的MF是由粉末與甲醛在微堿條件下縮聚而成的水溶性樹脂,是一種廣泛使用和有效的增強(qiáng)劑。
MF的增強(qiáng)機(jī)理是:MF樹脂經(jīng)鹽酸處理后鹽酸的氫離子與樹脂結(jié)合,使樹脂粒子帶正電荷,迅速被帶負(fù)電荷的纖維所吸附,在纖維表面形成一層薄膜而產(chǎn)生致密的鍵,增加了纖維之間的結(jié)合力,減少了纖維的膨脹變形,并賦予了紙張濕強(qiáng)度,樹脂成熟以后,不溶于水而使纖維相互結(jié)合更為牢固。
MF只能作漿內(nèi)濕強(qiáng)劑用,加入量為1%~5%(對絕干纖維),大多數(shù)紙中加入1%~3%即可達(dá)到理想效果。添加時應(yīng)盡可能*近網(wǎng)前箱,使其充分混合均勻,pH值為5~6,固化很快,如固化不完全,則應(yīng)在成紙貯存之前進(jìn)行固化處理。 MF可與其它膠料(如硬酯酸銨膠料、松香膠料、氧化淀粉等)同時使用,以獲得較好的施膠效果,提高紙張濕強(qiáng)度。
雙醛淀粉
高dian酸氧化后的淀粉稱為雙醛淀粉。雙醛淀粉經(jīng)加熱到90~95℃,使其糊化并分散在水中,一般采用在硼酸和亞硫suan氫鈉存在下加熱將雙醛淀粉的醛基轉(zhuǎn)化成亞硫酸的加成物,再制成膠體分散體。
在使用之前,雙醛淀粉必須經(jīng)充分溶脹并分散乳化,pH值在4.5~5.5之間。雙醛淀粉的醛基能與纖維羥基或自身與其余雙醛淀粉分子交聯(lián)。在增加濕強(qiáng)度的同時也增加了干強(qiáng)度。陽離子雙醛淀粉的加入量為2~5%,雙醛淀粉可增強(qiáng)紙張臨時濕強(qiáng)度和干強(qiáng)度,故適用于面巾紙、薄頁紙、毛巾紙,其廢紙回收時易破碎,易發(fā)生生物降解。
除了上述幾種濕強(qiáng)劑,根據(jù)所生成的不同紙種,還可選用一些不常用的濕強(qiáng)劑。例如氯丁橡膠,聚酰胺接枝陽離子淀粉濕強(qiáng)劑,酚醛樹酯等。