古老的生产湿强纸的方法是对纸采用高温加热或在稀***溶液中羊皮化。后来在二十世纪三十年代,人们发现一些水溶性合成树脂加到造纸浆料中并在纸机上固化后能赋予纸张湿强度。此后,湿强剂的发展飞快,美国造纸工业中每年大约要用湿强剂约达1亿美元。
现在应用于浆料中的湿强剂按作用机理分主要有四类:
(1) 自交联聚合物,主要为甲醛树脂,包括脲醛树脂、甲醛树脂、酚醛树酯
(2) 纤维静电结合,主要为聚乙烯ya胺树脂、聚酰胺、聚胺、聚胺基酰胺。
(3) 与纤维形成共价键,主要为环氧lv丙烷、双醛淀粉等。
(4) 联聚合物,主要有聚酰胺+乙二醇,干酪素+甲醛等。
聚乙烯ya胺(PEI)
PEI是目前应用多、效果得到公认的阳离子型湿强剂,其分子链中含有多个阳离子基,可与纤维素上的羟基产生强的静电吸附,形成次价力交联网络。
PEI是乙烯ya胺在酸性催化剂(如二氧化碳、草酸)存在下聚合而成的水溶性大分子。在水溶液中呈阳离子型,易被阴离子型的纤维素吸附,故可单独使用,无须加入***铝。添加时pH值为6~9时,效果比较好。通常用量为1~2%,将其直接加入成浆槽或配料槽中。
与UF、MF不同,PEI使纸页在干燥阶段就达到较佳湿强度,即纸一下纸机就具有较大的湿强度,因而不必储存。除之外,PEI可使微纤凝聚,提高滤水性能,使纸机车速提高5~20%,微纤的使用率提高40~80%。但其单体乙烯YA胺非常活泼且毒性较大。干燥纸浆中用量不能超过0.5%。
双醛淀粉
高dian酸氧化后的淀粉称为双醛淀粉。双醛淀粉经加热到90~95℃,使其糊化并分散在水中,一般采用在硼酸和亚硫suan氢钠存在下加热将双醛淀粉的醛基转化成亚***的加成物,再制成胶体分散体。
在使用之前,双醛淀粉必须经充分溶胀并分散乳化,pH值在4.5~5.5之间。双醛淀粉的醛基能与纤维羟基或自身与其余双醛淀粉分子交联。在增加湿强度的同时也增加了干强度。阳离子双醛淀粉的加入量为2~5%,双醛淀粉可增强纸张临时湿强度和干强度,故适用于面巾纸、薄页纸、毛巾纸,其废纸回收时易破碎,易发生生物降解。
除了上述几种湿强剂,根据所生成的不同纸种,还可选用一些不常用的湿强剂。例如氯丁橡胶,聚酰胺接枝阳离子淀粉湿强剂,酚醛树酯等。
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