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摘  要：簡(jiǎn)要介紹了松香類施膠劑中性施膠技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀?！　￡P(guān)鍵詞：松香類施膠劑；中性施膠    目前，松香類施膠劑和合成樹脂是造紙工業(yè)中的兩大類主要漿內(nèi)施膠劑，其它類型的施膠劑的應(yīng)用相對(duì)較少。對(duì)于中低檔紙品的生產(chǎn)而言，松香膠的應(yīng)用最為廣泛。作為一種廉價(jià)的可再生資源，松香類施膠劑的施膠經(jīng)歷了酸性施膠和中性施膠兩個(gè)過程。在造紙工業(yè)中，當(dāng)紙漿體系的pH值在6．5-7．5范圍內(nèi)時(shí)，可認(rèn)為是中性造紙?bào)w系，稍稍偏離這一范圍時(shí)，可稱為近中性或堿性造紙?bào)w系。近年來，在傳統(tǒng)的松香類酸性施膠劑逐漸被淘汰的同時(shí)，國際上對(duì)于松香類中性施膠劑的研究也在不斷加快。與松香膠酸性施膠相比，松香膠中性施膠可提高成紙強(qiáng)度及耐久性，減輕設(shè)備腐蝕，提高紙機(jī)生產(chǎn)效率，具有十分廣闊的發(fā)展前景。　　1 皂化松香膠的中性施膠        皂化松香膠通常需借助于鋁礬進(jìn)行施膠，由于受到鋁鹽化學(xué)的限制，這類施膠劑通常只能在酸性條件下使用。鋁鹽的存在形式隨著pH值的變化而變化，如pH<4．0時(shí)，鋁鹽主要以水合Al3+和AlS04+為主；當(dāng)pH>4．0時(shí)，則會(huì)形成Al(OH)2+，并逐漸形成多核絡(luò)合物，如[Al8(OH)10(SO4)5]4+；當(dāng)pH為6．0-9．0時(shí)，鋁鹽就會(huì)喪失其正電荷性質(zhì)。在皂化膠的施膠過程中，明礬的作用主要是憑借其正電荷性質(zhì)而使陰離子性的松香膠吸附并固著在纖維上，因此鋁鹽化學(xué)決定了這類施膠劑通常只能在酸性條件下使用。        研究表明，將聚乙烯亞胺(PEl)與某些金屬離子如Fe2+、Cu2+等配合，可用作松香膠的輔助劑，從而使松香膠可在中性條件下甚至堿性條件下使用。Fe2+／PEI復(fù)合物可在pH值為7的條件下用作松香膠的輔助劑，Cu2+／PEI復(fù)合物在7—9的pH范圍內(nèi)，能夠起到十分有效的施膠增效作用。研究發(fā)現(xiàn)，金屬離子的配位化學(xué)對(duì)于金屬離子復(fù)合物的施膠增效作用十分關(guān)鍵。此外，聚乙烯亞胺與金屬離子的復(fù)合能夠在很大程度上提高松香分子和纖維間的結(jié)合強(qiáng)度，因此能夠較為顯著地提高成紙強(qiáng)度。當(dāng)Fe2+／PEI、Cu2+／PEI代替明礬而用作松香膠的輔助劑時(shí)，成紙的抗張強(qiáng)度及撕裂度可提高20％-30％。然而，金屬離子的使用易于產(chǎn)生顏色效應(yīng)，對(duì)成紙質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響，而且金屬離子與聚乙烯亞胺配合使用的成本較高，因此這種松香膠的中性施膠技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用具有很大的局限性，其應(yīng)用推廣十分困難。但是，應(yīng)該指出的是，此類中性施膠技術(shù)對(duì)于松香膠施膠機(jī)理的研究具有十分重要的意義。　　2 陰離子分散松香膠的中性施膠        用于中性施膠的陰離子分散松香膠通常需要首先將松香進(jìn)行改性處理，得到酯化松香、環(huán)氧化松香等，以增強(qiáng)其在中性甚至堿性條件下的適應(yīng)性，然后再借助于適當(dāng)?shù)娜榛c分散技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，得到松香分散體。在具體應(yīng)用過程中，此類施膠劑的使用目前主要采用的是雙組分施膠體系，即陰離子分散松香膠／輔助劑施膠體系。聚合氯化鋁、陽離子淀粉、兩性淀粉、陽離子聚丙烯酰胺、兩性聚丙烯酰胺、陽離子聚酰胺、多胺環(huán)氧氯丙烷等都可以用作輔助劑，輔助劑的使用使得陰離子松香膠能夠在中性條件下達(dá)到較好的使用效果?！　?．1  陰離子松香膠／聚合氯化鋁施膠體系        目前，20世紀(jì)80年代由歐洲研制開發(fā)出的松香膠／聚合氯化鋁施膠體系的應(yīng)用較為廣泛。聚合氯化鋁在施膠體系中可起到較好的施膠增效作用，這是由于在中性、近中性或堿性條件下，PAC能夠發(fā)生水解，生成分子質(zhì)量較高的多核絡(luò)合物，這種絡(luò)合物帶有大量的正電荷，這種正電性絡(luò)合物與乳液分散松香膠結(jié)合，形成網(wǎng)絡(luò)狀大分子，并與填料一起沉積于纖維的表面，受到帶有負(fù)電荷的纖維素纖維的吸引，使松香膠留著在纖維上，并形成一層穩(wěn)定的低自由能膜，起到了抵抗液體滲透的作用，從而達(dá)到施膠的目的。這種中性施膠系統(tǒng)使用方便，不易產(chǎn)生操作障礙，而且對(duì)于松香酸的絮凝速率易于控制，能夠適用于使用合成施膠劑不能獲得滿意效果的場(chǎng)合，另外，漿料體系中可添加不同的填料，滿足某些紙種質(zhì)量的要求，對(duì)于碳酸鈣填料而言，聚合氯化鋁可與之發(fā)生反應(yīng)生成可溶性的氯化鈣，對(duì)施膠效果無不利影響，而在相同的條件下，明礬卻容易與碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)而生成不溶性的硫酸鈣。因此，此類中性施膠體系具有較大的優(yōu)勢(shì)以及較高的使用價(jià)值。　　2．2  陰歐洲研制開發(fā)出的松香膠2 陰離子松香膠／淀粉施膠體系        用于陰離子松香膠中性施膠的淀粉主要是陽離子淀粉和兩性淀粉。應(yīng)該指出，陽離子淀粉本身不僅可作為松香膠的乳化與穩(wěn)定劑，還可用作陰離子松香膠的留著劑或輔助劑，并在使用過程中可與明礬配合，提高明礬在纖維上的吸附量。在中性或偏堿性的條件下，使纖維帶有更多的正電荷，從而可與陰離子松香膠發(fā)生有效的吸附作用，達(dá)到提高施膠體系pH值的目的，實(shí)現(xiàn)中性施膠。對(duì)于兩性淀粉而言，其分子鏈上既有陽離子基團(tuán)，又有陰離子基團(tuán)，因此可在不同的pH值范圍內(nèi)同時(shí)與陽離子物質(zhì)和陰離子物質(zhì)結(jié)合。如，在中性或偏堿性的條件下，陽離子基團(tuán)可與纖維結(jié)合，并與纖維素分子產(chǎn)生較強(qiáng)的靜電吸附作用，陰離子基團(tuán)可與鋁化合物結(jié)合，提高其留著率，并進(jìn)一步與紙料中的松香酸分子結(jié)合，因此兩性淀粉能夠進(jìn)一步增強(qiáng)陰離子松香膠的使用效果?！　?．3  其它陰離子松香膠中性施膠體系        陽離子聚丙烯酰胺、兩性聚丙烯酰胺、陽離子聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷及某些高分子季銨鹽等也可作為陰離子松香膠中性施膠的輔助劑，主要起到留著劑的作用。另外，陽離子聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷在改善松香膠膠料粒子留著的同時(shí)，能夠顯著提高陰離子松香膠的施膠效果，并且能夠提高成紙的濕強(qiáng)度；陽離子聚丙烯酰胺及兩性聚丙烯酰胺本身也是一種增干強(qiáng)劑，在改善施膠效果的同時(shí)，還能提高成紙的干強(qiáng)度?！　?  陽離子松香膠的中性施膠        陽離子松香膠可分為陽離子分散型松香膠、自身陽離子化松香膠及陽離子轉(zhuǎn)型松香膠三大類。通常情況下，陽離子松香膠可在4—6．5的pH值條件下使用，從而可實(shí)現(xiàn)近中性施膠。陽離子松香膠的優(yōu)點(diǎn)很多，其乳液粘度低，穩(wěn)定性好，可加入碳酸鈣等填料以降低生產(chǎn)成本，而且可以自行留著在帶負(fù)電的纖維表面，并可提高紙張的強(qiáng)度及耐久性?？梢灶A(yù)測(cè)，陽離子松香膠將成為主要的松香系施膠劑，并成為造紙施膠劑的一個(gè)重要發(fā)展方向。應(yīng)該指出，在陽離子松香膠的中性施膠過程中，少量明礬的添加往往能夠改善施膠效果。這是由于在近中性條件下，明礬水解物主要以聚鋁的形式存在，此時(shí)鋁離子在纖維上的吸附量增多，進(jìn)入干燥部的陽離子松香膠在鋁化合物的輔助作用下可在纖維表面實(shí)現(xiàn)較好的固著，從而達(dá)到較好的施膠效果。因此，明礬在松香膠酸性施膠和中性施膠的過程中所發(fā)揮的輔助作用是不同的?！　?  結(jié)語        從理論上來說，皂化松香膠、陰離子松香膠及陽離子松香膠在某些特定的條件下都可實(shí)現(xiàn)中性施膠或近中性施膠。然而，由于實(shí)際應(yīng)用的困難性及不合理性，目前只有陰離子和陽離子分散松香膠可用于中性施膠或近中性施膠。對(duì)于陰離子紛散松香膠和陽離子分散松香膠而言，在堿性較強(qiáng)的條件下，游離松香酸易于發(fā)生皂化而生成松香酸皂，從而降低施膠效率。目前，借助于合適的改性方法和乳化與分散技術(shù)制得的陰離子分散松香膠和陽離子分散松香膠能夠?qū)崿F(xiàn)松香膠中性施膠，此類施膠劑具有十分廣闊的開發(fā)前景。