造纸湿强剂PPE在生活用纸的应用.doc

造纸湿强剂PPE在生活用纸的应用造纸湿强剂PPE在生活用纸的应用宋彬章(广东省造纸研究所,广州,510300)摘要:率文阐述了造纸湿强剂PPE的作用机理研究了其不同添加量时纸的湿强效果,不同打浆度对湿强效果的影响.及湿强剂对成纸白度的影响.关键词:造纸湿强裁PPE;作用机理;湿强作用效果为了使纸张完全被水浸湿或被水饱和时仍能保持其部份强度,人们往往在抄纸过程中加人造纸湿强剂.目前较常使用的造纸湿强剂有五种类型【l:(1)脲醛树脂及其改性产品(UF);(2)三聚氰胺甲醛树脂及其改性产品(MF);(3)聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PPE);(4)聚乙烯亚胺湿强树脂(PEI);(5)阳离子聚而烯酰胺(PAM).其中聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PPE)具有湿强效果明显,对白度影响相对较少,适用PH值范围较大(pH59),损纸回收容易以及添加方便,易被纤维吸附等特点,是目前应用最多的湿强剂,其性能受到普遍的肯定.根据客户提供的某种生活用纸的纸样,经检测,其湿强度达到25%.为此,我们对湿强剂PPE的使用进行了一系列的研究一1湿强剂的作用机理湿强剂在纤维界面上形成交联网络,分别是聚合物分子间的交联和聚合物与纤维之间的交联_1J.前者是湿强树脂的部份高分子聚合物沉积于纤维间.在纤维周围产生一个交错链状结构,限制了纤维与纤维间的活动,阻止纤维的润胀和吸水,减少纸页伸缩变形等性能,因而增加了纸的湿强度.后者称为交共联作用,湿强剂加人纸浆中渗透至纤维的表面和内部.缩聚成高分子聚合物.湿强剂树脂与相邻纤维间的部分羟基形成新的结合键(共价键,氢键等).其中亚基醚键等共债键交联网络的形成对增加纸的湿强度最为关键,因为它是一种抗水链键,具有不溶,不熔的性质.另外,部份湿强剂树脂分布于纤维表面.树脂成熟后,具有持久不变且不溶于水的性质.因而使纸张具有良好的湿强度.2原料,试验方法与检测21试验用原料原料采用进口漂白硫酸盐木浆,长纤维:短纤PaperScience&Technology2001Vo1.20No.6维=1:1.PPE为广东省造纸研究所产品,固含量125%,CMC为市售产品,固体粉末状.22试验方法小试打浆在荷兰式打浆机进行,打浆浓度157%,绝干浆量174g.生产试验原料配比不变,经碎浆机碎解,磨浆机磨浆后在1092mm纸机抄纸.抄片按Iso5269/11979进行,定量按GB7451289进行,裂断长GB45389进行,白度按ISO36881986方法检测.小试纸张湿强度测定方法是抄片在烘箱105下烘2min,切成15ram后在水中浸泡5rain,用滤纸轻轻吸干试样表面的水后测定其抗张力.湿强度(%)=湿平均抗张力/干平均抗张力100%3结果与讨论31小试研究311PPE用量对纸张湿强度的影响由表1我们可知,随着PPE用量的增加,成纸的裂断长不断增大,湿强度也不同程度地增加,但用量到达一定程度后,湿强度增加便趋于缓慢.因此,湿强度的增加是有限度的,这是因为随着PPE用量的增加,浆料系统的电位也由原来的负值变为正值,其留着率降低,湿强剂阳离子分子的吸附作用便开表1不同PPE用量湿强度的测定效果湿强耐用量定量裂断长湿强度样编号(%)(g/al2)(km)(%)553l3020l56023+l11206C55243.341509D354.983641795E4550638020545556538721o0注1打装度24SR,箍重55g;2温强剂用量指液体量对照干浆量(下同).53始降低.研究显示,浆料电位在零值附近其留着率最高.当PPE添加到一定量后,成纸湿增强效果开始变化缓慢甚至不再变化.312打浆度对纸张湿强效果的影响表2相同PPE用量不同打浆度湿强度剐定效果打浆度湿重定量裂断长湿强度取样编号(SR)(g)(g/at2)(km)(%)G24555512380203H285256023922311325055754.02256J354954974l2274K465489423312在PPE量4%从表2可知,在相同PPE用量的条件下,随着打浆度的不断提高,湿强度也不断增加.这是因为,随着打浆度的不断提高,使纤维比表面积不断增加,这样纤维吸附PPE分子的能力不断提高.同时又由于纤维交织作用的增强,纤维间空与PPE的共债交联网络的形成导致纸的湿强度的提高.32生产试验32.1纸张15天后湿强度变化情况表4纸张15天后湿强度变化情况样缩号PPE加人量定量裂断长下机湿强度5天后湿强度(%j(g/m)(km)(%)(%)P33783128.261985Q338330684020l2R372342122324594376346l3.422563注:CMC播加量为0554由上表可知,经过15天后,湿强度会有较大幅度的提高.因为PPE是热固性树脂,其成纸的湿强效果不是短时间内就能100%完成,需经大约l5天后,其值才不再变化.322不同湿强剂PPE用量对纸张白度的影响表5不同PPE用量对白度的影响取样缩号定量(g/a1z)加人量(%)自度(%SBD)L3620902U3701896358289l3648863685由表4我们可知,随着加人量的增加,白度有所降低,这是因为,湿强剂PPE具有助留,助滤作用,流程中的细小杂质易吸附在纸浆上,造成白度有所降低.4生产中遇到的问题4.1浆料打浆度较低时,为了达到较高的湿强效果,加大湿强剂PPE的用量,这样造成流程上浆系统出现大量的泡沫,成纸出现大的洞眼和白浆点等纸病,严重影响纸的表面质量.提高打浆度后,湿强剂PPE用量减少,流程泡沫减少,成纸的表面质量明显改善,湿强效果增加明显.所以控制好打浆度十分关键.4.2由于抄造的纸刚下机时湿强已较高,损纸立即回碎浆机碎解后仍有大量纸片,对成纸的表面质量有较大影响,我们采取加漂液至碎浆机与损纸反应,然后送至磨浆机低电流疏解,效果较好,纸片基本消失.但是要添加一定量的大苏打中和残留漂液,以免损纸回抄时影响湿强剂PPE的效果.5结论51在生产40g/左右的白色纸时,湿强剂PPE用量在4%左右时.湿强可达到18%左右,再添加05CMC,可达到25%左右.52湿强剂PPE在pH值59时使用,最好在68之间,pH值低时其反应性能降低.5.3为减少湿强剂用量,提高效果,在不影响纸的其它物理性能情况下,宜采用较高的打浆度.5.4湿强剂加入后需经一段的熟化期(大约15天)后,成纸湿强度才达到虽大值.造纸科学与技术200i年第2O卷第6期参考文献沈一丁造纸化学品的制备和作用机理北京:中国轻工业出版社+1999:3182山田博着造纸过程中的界面动电现象.北京:轻工业出版社19843:SlrazdinsETapp:197255(12):1691ApplicationofWetStrengthAgentPPEinHouseholdPaperSongBinzkang(GuangdongPaperIndustryResearchInstitute,Guangzhou,510300)Abstract:Inthispaper,theactionmechanismofwetstrengthagentPPEwasdescribed.TheeffectofPPEdosageandbeatingdegreeonwetstrengthofpaper,andtheimpactofwetstrengthagentonpaperbrightnesswerestudied.KeyWords:wetstrengthagentPPE;actionmechanism;wetstrengthening(上接第46页)PerformanceSuperiorityandMarketAnalysisofPulpModelTablewareLuYongsonLinHanquan(GuangdongPaperIndustryResearchInstitute,Guangzhou,510300)Abstract:TheperformancesuperiorityandmarketanalysisofpulpmodeltablewarehavebeendescribedinthispaperComparedtotheotherdegradabletablewares,pulpmodeltablewareisthebestoneKeywords:pulpmodeltableware;performance;market(上接第48页)BenefitAnalysisofJointHeat?ElectricityProductionGuoPanxing(GuangzhouPaperLtd.Guangzhou,510281)Abstract:Economicbenefitofpapermillbyadoptinghighpress