一、定义与分类
施胶剂是用于提升纸张抗液体渗透能力的化学品,通过改变纤维表面性质实现疏水效果。按应用方式分为两类:
浆内施胶剂:添加于纸浆制备阶段(如松香、AKD、ASA);
表面施胶剂:涂覆于半干纸页表面成膜(如改性淀粉、苯丙乳液)。
二、原料与核心成分
(1)浆内施胶剂
松香系:天然松香经强化或分散处理,依赖铝吸附于纤维;
合成型:
AKD(烷基烯酮二聚体):长链烷基疏水基团;
ASA(烯基琥珀酸酐):高反应活性,与纤维羟基酯化结合。
(2)表面施胶剂
天然高分子:
氧化淀粉(占配方60%-80%),通过糊化增强成膜性;
羧甲基纤维素(CMC),提升表面平滑度。
合成树脂:
苯丙乳液:-酸酯共聚物,固含量28%-30%,pH 3-5;
PVA(聚醇):水溶性成膜剂,提高纸张强度。
三、典型配方与工艺
1. 浆内施胶剂配方
AKD乳液:
AKD原粉(13%-15%)+ 乳化剂(17%-20%)+ 无铁铝(稳定剂);
60℃恒温乳化1小时,储存稳定性>6个月。
2. 表面施胶剂配方案例
阳离子苯丙乳液:
:酸丁酯=3:1 + 有机硅交联剂(2%)+ 酮肼交联体系(3%);
施胶后纸张环压指数从5.1提升至8.6 N·m/g。
固体施胶剂中间体
黄色粉末状,与淀粉兼容,保存期12个月。
四、施胶目的与核心作用
1. 核心目的
抗液体渗透:封闭纤维间毛细孔,防止水/墨水扩散(如书写纸防洇墨);
提升机械性能:增强纸张表面强度,减少印刷掉粉。
2. 作用机理
浆内施胶:
松香:通过铝桥接吸附纤维,形成疏水层;
AKD/ASA:与纤维素羟基酯化反应,生成性抗水结构。
表面施胶:
阴离子型(如SMA):热干燥时聚合物伸展成膜,阴离子基团与纸内阳离子结合;
阳离子型:直接通过电荷吸附纤维,疏水基团定向排列。
五、实际应用效果
抗水性提升:表面施胶使瓦楞纸与水接触角达93.4°,3分钟内维持73°以上;
成本优化:替代15%-20%淀粉用量,环压强度保持或提升;
印刷适性改善:经QB/T 4027标准配方调整后,纸张平滑度提升。