湿强剂的应用
临时湿强剂的合成及应用
第20卷第5期2008年10月造纸化学品PAPER CHE M I CAL SVo.l 20No .5O ct .2008收稿日期:2008-01-15;定用日期:2008-07-16基金项目:江苏省社会发展项目(BS2006034)临时湿强剂的合成及应用郭伟杰,周海骏(江苏科技大学材料科学与工程学院,江苏镇江 212003)摘要:论述了作为临时湿强剂的乙二醛交联丙烯酰胺的合成,重点讨论了合成过程中影响中间体及最终产物性能的各种因素,并通过应用实验对其临时湿强效果进行了检测。
实验表明,中间体最佳合成条件为:n (DADMAC )B n (AM )=0.2,引发温度为50e ,w (引发剂)=0.4%(对单体质量),制得的中间体固含量为40%,黏度为(25?5)mPa #s(25e );成品乙二醛接枝聚丙烯酰胺的最佳合成条件为:w (乙二醛)=9.1%(对体系质量),制得的产物固含量为20%左右,黏度为(30?5)mPa #s(25e )。
对产物进行抄纸应用试验表明,当w (湿强剂)=0.3%时,纸样浸水5s 后乙二醛交联丙烯酰胺的湿干比为30.4%,同时其湿强度在3m i n 内会迅速下降,下降幅度为77%,完全满足暂时湿强的要求。
关键词:乙二醛;丙烯酰胺;临时湿强剂;乙二醛交联丙烯酰胺中图分类号:TS727.2 文献标识码:A 文章编号:1007-2225(2008)05-0009-05Synt hesis and Applications of Te mporary W et Strengt h Age ntGUO W e-i jie ,Z HOU H a-i jun(School o f M aterials and Engineenig,J iangs u Universit y of S cience and T echnology,Zhenji a ng 212003,Ch i n a)Abst ract :The synthesis o f g lyoxy lated po l y acr y la m i d e ,wh ich is used as a te m porary w et strength agent in paper -m ak i n g ,w as discussed .The stress w as put on the factors that i m pacted on the properti e s o f i n ter m ed i a te and fi n al products .In add ition an applicati o n experi m ent w as carried out to exa m ine the e fficiency o f t h e te m porary w et streng th agen.t The resu lts d isclose t h at the opti m ized synthesis process for the inter m ed iate is as fo llo w s :DADMAC B AM =0.2(the m ono m er ratio);t h e i n iti a ti n g te m perature is 50e ;the dosage o f the i n iti a tor is 0.4%(m ass rati o ).Thus ,an i n ter m ediate w ith a so lid concentrati o n o f 40%and a v iscosity of (25?5)mPa #s (25e )is obtained .The opti m ized synthesis conditi o ns for the g lyoxa-l po l y acry la m i d e is that w (g lyoxa l)=9.1%.Consequently ,the fi n al product had a so li d concentrati o n o f 20%,a v iscosity of (30?5)mPa #s(25e ).W hen t h e a m oun t o f the fi n al pr oduct is up to 0.3%i n paper ,the ratio o fw et to dry strength is as h i g h as 30.4%after t h e paper is soaked i n w ater for 5s .It dec lines rapidly w ith the elongati o n of soak i n g ti m e .I n 3m i n u tes ,it is de -creased by 77%,wh ich co m p letely m eet the require m ent o f te m porar y w et strength .K ey w ords :g l y oxa;l acryla m ide ;te m porar y w et strength agen;t g l y oxy lated po lyacry la m ide 纸张的湿强度是指纸页遇水或在潮湿环境中所具有的强度。
造纸湿强剂应用技术与研究
造纸湿强剂SH-5002产品说明书一、湿强剂理化指标湿强剂百科湿强剂是什么中文名：湿强剂，助留助滤湿强剂，助留剂，助滤剂，桑海湿强剂别名：造纸湿强剂纸张湿强剂湿强剂pac 造纸助留剂造纸助滤剂英文名： wet strength agent造纸湿强剂执行标准：湿强剂产品质量符合湿强剂国家标准GB15892-2009颜色：白色或乳白色外观：白色粉体或乳白色液体造纸湿强剂cas ： 1327-41-9型号： SH-5002造纸湿强剂主要成分：纯化白色聚合氯化铝产品规格： 30%粉体，10%液体检测方法：执行湿强剂国标海关编码hs： 28274900盐基度： 40%-85%分子量： 174.45密度：≥1.15{（20℃）/（g/cm3）}造纸湿强剂ph值： 3.5-5.0(1%水溶液)不溶物含量：≤0.1/%造纸湿强剂价格：湿强剂出厂价3800元/吨湿强剂批发价 5500元/吨造纸湿强剂报价：不含税二、造纸湿强剂简介助留助滤湿强剂由一级氢氧化铝粉和高纯盐酸经高压反应精制而成。
是介于氯化铝和氢氧化铝两种物质之间的一种水溶性无机高分子聚合物，通常以通式 Al n (OH)m Cl3n-m来表示。
固体为白色粉末，10%水溶液为无色透明液体。
是继脲醛树脂、三聚青安树脂和聚胺、PAE(PEE)之后被广泛应用的新型造纸用助留助滤湿强剂。
该产品能在较宽的PH值（6-9）范围内应用，赋予纸张高抗水性能，具有良好的助留助滤和施胶效果。
适用于生产书写、双胶、无碳原、铜版原纸、瓦楞原纸、箱板纸等包装用纸，以及再生脱墨浆生产文化纸等。
三、造纸湿强剂产品特性1、外观为白色，铁含量和水不溶物极低，能充分满足制造优质纸张的需要；2、带有大量正电荷、形态稳定的多核羟铝络合物，能有效地促进絮凝、施胶；3、可以在酸性和中性环境中应用，对系统的腐蚀明显减弱，延长了设备的使用寿命；避免纸张的酸性降解而赋予纸张抗老化性能，提高白水的回用率；降低打浆度，节约动力消耗；带有增加炭狻盖填料用量，提高纸张的白度、适印性和强度；同时也克服了合成胶料（如AKD等）难以避免的缺点（如打滑、施胶度难以控制等）；4、助留助滤湿强剂是氯化铝的预水解物，水解程度相对较低，纸浆pH值的下降幅度小；乳液稳定性好，不易发生水解反应，助留助滤效果稳定。
几种助剂在生活用纸中的应用
几种助剂在生活用纸中的应用袁瑞红等/几种助剂在生活用纸中的应用几种助剂在生活用纸中的应用袁瑞红赵传山(山东轻工业学院制浆造纸工程省级重点学科,山东济南市,250353)摘要探讨了生活用纸几种主要助剂:柔软剂,湿强剂,分散剂,剥离剂和粘合剂等的作用机理,并对使用方法进行了简要介绍.关键词柔软剂湿强剂分散剂剥离剂粘合剂生活用纸在人们的日常生活中起着非常重要的作用,高质量的生活用纸要求手感滑腻,质地细密,柔软有弹性,并且遇水不会很快溃烂,还要求有一定的撕裂,耐破强度;既要能快速吸收水分及其它液体,又不能有细小纤维,粉尘等其他杂质残留在皮肤上.如何平衡和提高生活用纸上述各种性能,满足消费者的需求是生产厂家一直努力的方向.如今柔软剂,湿强剂和纤维分散剂等各种助剂在生活用纸的生产中起着十分重要的作用.1柔软剂柔软性是有拿着特定的纸产品,经过皮肤摩擦并用手弄皱的消费者所感受到的触觉,这种触觉是几种物理性能的结合,包括纸页的柔韧性,纸页的表面外观和纸页的耐摩擦性能.柔软性一般用柔软度表示.柔软度是生活用纸的一个极其重要的指标.柔软度的评价一般而言表现为两个方面:一是纸页的松厚度,二是纸页的手感滑腻性能.我国生活用纸生产多使用二次纤维和草浆,以草类原料和二次纤维抄造的生活用纸,一般都显得脆和硬,手感差.为了克服这些缺点,生产中主要通过添加柔软剂来达到相应的柔软度.纸张柔软剂是一种能够吸附在纤维上并能增加纸的柔软性能,从而使手感舒适柔软的造纸化学品.它除了能使纸张柔软,还可以改善烘缸的涂布,进而改变起皱的均一性和辊子的增效作用.柔软剂的使用如同温和的涂布改良剂,使得扬克烘缸的涂层更加有弹性,使得涂布更容易实现.纸张柔软剂的性能,应考虑如下四条:(1)易被纸浆纤维吸附,在造纸过程中流失少;(2)柔软效果好;(3)具有相应的湿强度; (4)具有一定吸湿性及其他性能.1.1柔软剂的作用机理纸页的柔软性能主要取决于纤维本身的特性与纤维间的结合紧密程度,起皱时皱纹的状况.加入柔软剂后,柔软剂在纤维之间形成非极性隔离膜,这样分子链易在应力下发生相互滑移和运动,降低纤维与人体之间的摩擦阻力, 从而获得平滑,柔软手感.同时柔软剂还可以使纤维塑性化和多保留空气,以减少纤维之间的结合,从而达到提高柔软度的目的,因而将带来一定的纸页强度损失,但能充分的提高纸张的松厚度.同时由于它能改变纤维的塑性与结合力,因而有利于提高起皱的均匀性与增加纸张的伸长率,使得手感得以提高.1.2使用方法纸张干燥之前,纤维之间没有结合,纤维由于保留纸张内部的水的黏附性才开始紧密接触.由于纸张在烘缸前没有结合,所以,通过纸张表面施加适当的柔软剂,可以改变蓬松柔软性.这类柔软剂多是有机硅类结构,柔软剂的使用一般分为桨内添加法与湿纸页表面喷涂法.桨内添加法一般添加于成浆池,流程短,便4】江苏造纸2007年第4期造纸化学品于调整.其中咪唑啉衍生物是浆内柔软剂的典型例子,通过破坏浆料结合力而起作用.添加于浆内时,如果使用液体柔软剂只需用加料泵将其在线稀释和过滤后加入浆中混匀即可,如果采用固体或油脂状柔软剂则需经加热,溶解充分后才能加入,否则使用中易发生管道堵塞. 对于手感滑腻性能要求较高的品种一般采用湿纸幅表面喷淋柔软剂与浆内添加相结合的方法.喷淋时最佳的喷淋点是将它喷淋在快要进入真空压榨辊之前的纸幅上,应用新鲜水和静态管道混合器将用泵送的柔软剂原液进行在线稀释到19,6的浓度.喷淋法的典型用量一般为0.89---2.7kg/t.为了获得最好的柔软剂留着,喷淋系统的pH值应保持在5.5～7.0之间.使用时应注意的是喷淋液应成雾状,如果不能充分雾化应重新考虑喷嘴的选型与喷淋压力.生产中应及时巡检,否则喷液成水线,将在纸幅表面形成洞眼.下面是湖南恒安纸业有限公司生产卫生纸采用的工艺参数[1]:喷淋压力2.5bar,喷淋高度300mm,喷嘴间距240mm,喷嘴大小1.5mm.柔软度的上升必然导致强度的下降,也影响了起皱控制剂的粘缸性,生产中应注意调整粘缸剂的用量,控制柔软剂的最大用量,以免纸幅脱缸,引起纸页起泡起折.1.3提高柔软度的方法(1)控制打浆质量.苇浆纤维短,在抄造皱纹原纸时,为获得其必要性能,必须在打浆过程中尽量避免纤维切短和过分水化,因此对于苇浆在一般打浆机中最合理的操作方法是采取轻刀细磨,即打浆方式以疏解为主,再辅以轻刀切断.其打浆度可控制在48~500SR,打浆湿重3.O～3.2g,成浆水化度(酒精法)8.0～10.0,纤维平均长度0.53～O.56mm[引.并且苇浆在打浆过程中采取不施胶不加填的措施,提高纤维组织的有孔性和吸收性.若采取精制后的漂白苇浆,可以改进原纸的柔软性和吸收性.对于漂白麦草浆来说,其打浆对柔软度的影响不大,而且造成电耗比较高,强度下降[3].42我们可以首先调整蒸煮工艺,把浆料蒸煮的软一些,控制粗浆硬度高锰酸钾值在ll～14,其次适当提高漂白的漂率,这样柔软度就会有明显的改善.(2)可以加入膨化剂,使卫生用纸手触光滑,饱满,给人以柔软感.(3)合理控制起皱速比,一般在1.3～1.4之间.并且成纸的水分适当高一些,手感柔软舒适,一般控制在5.0～6.59,6.(4)不可以过度磨浆,因为磨浆会增加纸页挺度,对柔软度不利.若要提高柔软度一般采用的方法是减少磨浆,通过加入干强剂(DSA)保持强度.因为与磨浆后的纤维自然形成的氢键键合长度相比,干强剂聚合物(天然的或合成的)与纤维的键合长度较大,使柔软度提高.干强剂产生的表面固结作用也可提高表面手感.(5)抄纸时使用细目铜网.这样不仅可以改善纸页纤维组织均匀程度,而且由于纸页中保留了较多的细小纤维,增加了纸的柔软度.(6)尽量低定量.实践证明,纸张定量愈低,纸的厚度小,纸质亦愈柔软.在预计定量一定时,以较低的原纸定量配以较大的速比所成纸页,其起皱前纤维层较薄,且起皱后叠成的层间间隙较大,因而柔软度有所改善].(7)适当的加填可以使纸的柔软度上升,吸水性加强.卫生纸加填可以使用滑石粉,轻质碳酸钙等,用量为1O9,5～2O9,5,根据纸页的情况变化用量.(8)控制好扬克式烘缸和烘缸罩之间的蒸汽压力和干燥速率;采用Crepetrol起皱用软质粘缸剂和陶瓷刮刀可获得很高的松厚度和柔软度.2湿强剂湿强度也是卫生用纸的重要指标,湿强剂的加入可改善纸张在润湿情况下的强度.普通卫生用纸遇水后易溃烂成浆,在拭擦处留下浆袁瑞红等/』种助剂在生活用纸中的应用团和纸末.而加入湿强剂后的卫生用纸,拭擦后不致溃散成团,能较好地满足用户的使用要求.所以为了提高卫生用纸的质量,湿强剂在卫生用纸中起着非常重要的作用.卫生用纸要求对身体无毒,双醛淀粉无毒并且产生的湿强度是暂时性的,纸页浸泡2小时的湿强度比lO秒后的湿强度要低3O～5O,所以是一种很好的卫生纸湿强剂.乙二醛聚酰胺树脂(PAMG树脂)也是一种暂时性湿强剂,无毒也可以作为卫生纸湿强剂.特别是在碱性条件下,固化反应的可逆性使损纸的处理很容易.PAE也是一种应用广泛的湿强剂,无毒,虽然是一种热固性树脂,但有些生产厂家也用来做擦手纸的湿强剂.2.1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[6,7].前者是湿强树脂的部分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,因而可以增加纸的湿强度.后者称为交共联作用,湿强剂加入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), 其中亚基醚键等共价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.2.2使用方法(1)湿强剂使用前最好用碱调至pH值略大于7;稀释后加在流桨箱处.(2)生产低定量湿纸巾时,为减少湿强剂用量,增强效果,宜采用较高的打浆度.(3)生产低定量湿纸巾纸时,湿强剂用量一般在3左右.(4)对于热固性湿强剂(如PAE)加入后需经一段老化期后,成纸湿强度才达最高值,因此抄造损纸尽量及时回用L8』.2.3提高湿强度的方法(1)在同样的湿强剂用量下,适当的增加打浆度可以提高湿强度.这是由于打浆度的提高,使纤维比表面积增加,增加了对湿强剂分子的吸附量,同时又由于纤维交织作用和增强,纤维间空隙的减少,使毛细管作用减弱,吸水性变差,抗水作用明显增加.(2)适当的增加湿强剂的用量可以增加湿强度.但也要注意有一个限度.PAE的用量一般在3左右.这是因为随着PAE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始降低.研究显示,浆料电位在零值附近其留着率最高[9].当PAE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.(3)对于热固性树脂要注意它们在下机一段时间后才会达到最大湿强度.从实践经验来看,在相同的PAE树脂用量下,长网双缸半干法起皱所得到的湿强度高于单圆网单烘缸的干法起皱的擦手纸.这主要是由于PAE树脂是一种热固性树脂,较高的干燥温度有利于得到较好的湿强效果.将下机后纸张在110℃的烘箱内烘干10min后得到的湿强度值要大于自然熟化15天的纸张湿强度.3分散剂由于抄造低定量卫生纸的上网浓度很低,浆料在输送上网及脱水成型的过程中容易发生匀度不良的情况,影响纸的柔软度和外观.所以需要使用分散剂.分散剂有天然植物黏液如刺槐,壳聚糖,也有人工合成的聚丙烯酰胺.通过加入一定粘度的溶液使纤维间互相缠绕的趋势受阻,从而分散纤维,抄造匀度优良的纸页.聚氧化乙烯(PEO)是一种良好的分散剂,每吨纸用量0.5～'.5kg,效果良好.聚氧化乙烯是目前国内外应用最多的纸浆分散剂,它是水溶性43江苏造纸2007年第4期造纸化学品和热塑性的非离子型线性高分子聚合物.具有絮凝,增稠,缓释,润滑,分散,助留,保水等性能,溶于水后形成高黏度液体,在低添加量下能促进造纸纤维的良好分散和极佳的纸张成形效果.由于其属非离子型,受水质和其它添加助剂的影响相对较少,抄造性能稳定,不易断纸和起纸粉,最大的优点是可以缩短打浆时间,可以使用叩解度较低的纸浆,抄造出匀度良好的纸张,同时纸页柔软性和强度都较好.在使用时要注意助剂加入点的选择,同时应避免强烈的剪切破坏分子链从而影响助剂效果,搅拌的速度和搅拌容器的设计都很重要.3.1PE0的分散作用机理在抄纸过程中纤维,填料和一些其他辅料等都是水不溶性的,它们有在水溶液中自行聚集的趋势,而且不同物料之间往往因不相容性而尽量远离,这样就难以得到性能均匀,强度理想的纸张.加入分散剂则可以使固体粒子表面形成双分子层结构,外层分散剂极端与水有较强亲合力,增加了固体粒子被水润湿的程度.固体颗粒之间因静电斥力而远离,达到良好分散效果;同时分散剂又可增加水溶液的黏度,使纤维具有良好的悬浮性,不致于过快沉降.良好的纤维分散剂要求有一定的热解性,即随着温度的升高而逐渐分解,黏度也相应降低,这样就不会留在已干燥的纸页上,不会因使用纤维分散剂而影响纤维的原有性能.3.2使用方法一般用作分散剂时PEO的相对分子质量>300万.相对分子质量低于此值时,用量会很大,相对分子质量在5O以下时,会完全失去防止凝聚的作用.PEO在高剪切力和高温下会发生分子链降解,导致黏度降低和分散能力下降.4剥离剂和粘合剂剥离剂和粘合剂是生产卫生纸必不可少的化学助剂.使用粘合剂和剥离剂的目的主要是:一是保护烘缸,减少刮刀对烘缸表而的磨44损;二是改善纸幅的皱纹,提高原纸的质量.4.1作用机理剥离剂和起皱粘合剂混合以雾化形式喷于烘缸表面上,混合液在高温的烘缸表面发生吸热反应形成交联结构,然后开始由液体转为溶融状态,经过压榨辊再湿润后在烘缸的加热下逐渐熟化形成涂层.涂层迅速干燥后形成一层薄膜以控制烘缸与纸页的接触情况,经起皱刮刀后,一部分膜层被纸页带走,剩下的另一部分膜层再经清洁刮刀刮除,这样通过控制膜层的软硬程度,就可控制卫生纸的起皱效果,并可对烘缸及刮刀起到润滑保护作用[1...4.2使用方法(1)常用的粘合剂和剥离剂的使用方法就是将混合好的剥离剂和粘合剂以雾化形式直接喷放到烘缸表面形成粘附层.也即我们常说的涂层.也有些厂家为了加强效果,在浆料中添加剥离剂和粘合剂.但是目前很多厂家主要都以喷涂的方式为主特别是高速卫生纸机[1. (2)剥离剂和粘合剂混合时温度一般要求在50~70℃.超出这范围,吸热反应会出现反应缓慢或反应过快,结果令烘缸表而的纸页会出现"飘缸"或"塞刀"现象.(3)控制原纸横幅水分的分布.分布不均,出现"车道",严重影响原纸横幅皱纹分布均匀以及原纸的卷曲平整情况.分布均匀,形成的涂层将会均匀分布在烘缸表面.目前,一些高速卫生纸机在压榨辊前添加了蒸汽箱补充加热纸页,目的是为减少纸页横幅水份的波动,提高涂层的均一性.(4)在湿部添加化学助剂.这样可以提高纤维对烘缸的粘着性能.(5)控制水的硬度在125~225度.因为水中的镁,钙等离子会增加粘合剂吸热反应的面积,增加反应的速率,加快涂层的速度.另外,在实际造纸过程中有时还加入膨化剂和起皱粘缸改良剂,还有用于自水回收的消泡剂和杀菌剂等.膨化剂的加入主要是为了增加纸张的柔软度,使纸张具有一定的松厚度.袁瑞红等/几种助剂在生活用纸中的应用起皱粘缸改良剂的加入也是为了提高柔软性,松厚度,同时也使其吸水能力增强.总之,可以根据不同的生产条件和工艺条件选用合适的卫生用纸助剂,从而达到各自不同的生产目的.参考文献1游浩亮,黄玉莹.化学品在生活用纸中的应用的探讨[J]. 湖南造纸,2005(1):20~232蔡文祥.苇浆卫生纸柔软度影响因素[J].湖北造纸, 2005,(3):14～153蔡洪敏.全麦草浆抄纸柔软卫生纸的生产实践[J].西南纸,2006,35(5):38～4O4唐其铮编译.卫生纸柔软度的全盘解决方法.生活用纸, 2006(2):38～4O5蔡文祥.影响皱纹卫生纸性能的几个因素[J].造纸科学与技术,2004,23(2):58～596沈一丁.造纸化学品的制备和作用机理[M].北京:中国轻工业出版社,1999.3187Espy,H.H.Tappi[J],1987,70(7):129～1338陈建林.湿强剂在纸巾纸中的应用[J].中华纸业,2001,22(2):44～459宋彬章.造纸湿强剂PPE在造纸工业中的应用[J].造纸科学与技术,2001,20(6):53～551O邵利斌,吕建平.烘缸剥离剂在造纸中的应用[J].中国造纸,2001(3):64～6511关敬文,李盂瑜.剥离剂和粘合剂在高速卫生纸机中的应用[J].造纸科学与技术,2004,23(1):55～56'0,,￡●一',,(上接第36页)小,淀粉胶液不易渗透.纤维木素含量高的原纸吸胶性差.4结语4.I淀粉用于瓦楞原纸的表面施胶,可使其环压强度提高40以上,从而拓开了一条全部以国产废纸为原料,生产A级高强瓦楞原纸的经济有效的途径.4.2以表面施胶后的瓦楞原纸,在原纸两面分别形成了一层淀粉膜,产生"三明治效应",使其挺度提高,压成瓦楞后抗压强度增加.4.3瓦楞原纸表面施胶要求使用中高浓度,较?消息?高粘度的淀粉胶液.4.4淀粉用于表面施胶,吨纸成本约为l50～180元,而经施胶后的瓦楞原纸环压强度可达A级高强瓦楞原纸指标,吨纸售价明显提高,两者相抵后,吨纸可净增利润200～300元,甚至更多点,同时还可增加销路,经济效益十分明显.参考文献1潘学军.淀粉用于表面施胶的经济性与操作性[J].国外造纸,1993,13(2)2林尤长.浅论箱纸板的环压强度[c].华东区造纸技术协作会议交流材料,1995江苏省发布"太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值"s啤江苏省环境保护厅,江苏省质量技术监督局于2007年7月8日联合发布江苏省地方标准"太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值"(DB32/1702—2007).该地方标准规定了太湖地区城镇污水处理厂,纺织染整工业,化学工业,造纸工业,钢铁工业,电镀工业,味精工业及啤酒工业的4种水污物最高排放浓度限值及最高允许排放限值."太湖地区包排无锡,常州,苏州市辖区,南京市溧水县,高淳县,镇江市丹阳市,句容市."该标准中的"表3太湖地区重点工业行业主要水污染物排放限值"规定:造纸工业的"商品浆造纸企业"COD:80mg/l;氨氮5mg/1;总氨:15mg/1;总磷:0.5mg/1."废纸造纸企业"COD:100mg/1;氨氮:5mg/1;总氨:15mg/1;总磷:0.5mg/1."表4太湖地区重点工业行业允许排水量限值"规定:造纸工业的"商品浆造纸企业"吨纸最高允许排水量12m./t纸;"废纸造纸企业"吨纸最高允许排水量15m./t纸.该标准指出:"4.3.2表3和表4中废纸造纸企业不包括生产中低档瓦楞原纸,纱管原纸的企业以废纸生产中低档瓦楞原纸,纱管原纸的造纸企业应达到废水零排放要求."据悉这是今年太湖发生"蓝藻事件"后江苏省出台的从严环保地方标准.该标准要求于2008.年1月1日实施.(苏讯)45。
造纸湿强剂
湿强剂一、概述纸和纸板被水浸透后机械强度几乎全部丧失，一般只能保持干纸强度的4~10%，而有些特种纸如照相原纸、晒图原纸、军用地图纸、钞票纸等不仅有一定的干强要求，而且还要求被水浸透以后，仍能保持一定的机械强度和特性，为此需加入湿强剂以提高纸张的湿强度。
湿强度是纸被水浸透以后仍能保持一定的机械强度和特性。
加入湿强剂后，纸张的湿强度可达到原来干强度的20~40%。
湿强剂的增强机理二、增强机理要提高纸张润湿时的强度，最主要的还是从纤维结合强度这一点考虑，一般认为有两种机理：（1）、与纸的纤维交联，湿强剂与纤维之间可可形成新的抗水的结合键。
（2）、湿强剂自身交联在纤维周围产生网膜，减少纤维的吸水和润胀，保护已有的纤维间氢键，湿强剂不一定要与纤维产生化学反应。
三、常用的湿强剂种类最古老的生产湿强纸的方法是对纸采用高温加热或在稀硫酸溶液中羊皮化。
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1亿美圆。
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、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树酯（2）纤维静电结合，主要为聚乙烯亚胺树脂、聚酰胺、聚胺、聚胺基酰胺。
（3）与纤维形成共价键，主要为环氧氯丙烷、双醛淀粉等。
（4）外交联聚合物，主要有聚丙烯酰胺+乙二醇，干酪素+甲醛等。
1、脲醛树脂（UF）脲醛树脂（UF）是目前较普遍使用的一种湿强剂，为无色或草黄色、透明、均匀糖浆状液体，与水能以任意比例混合而不沉淀。
UF是由尿素与甲醛进行反应，通过中间产物二甲脲缩聚而成的。
由于脲醛树脂具有离子特性，当加入纸浆中时，树脂就会被纤维所吸附，并留着在纤维上。
一般认为，树脂可保护和增强存在于纤维上的氢键，从而降低了纤维的润胀和水化。
它主要作用于对水敏感的半纤维素分子上。
脲醛树脂加入前要过滤和稀释成大约1%的溶液，加入量为0.5%~3.0%（对绝干原料）。
苯乙烯_甲基丙烯酸甘油酯聚合物纸张湿强剂的应用_任兴丽
常用的纸张湿强剂有脲醛树酯（UF）、三聚氰胺树酯（MF）及聚酰胺-环氧氯丙烷树酯（PAE）等，它们都可形成自身的偶合键[1]。
UF和MF树脂都要求纸张生产在酸性条件下进行，这样会引起诸如设备腐蚀和纸张强度减小的问题，同时释放的甲醛也会对环境产生不良的影响[2]。
PAE树脂会增加可溶性有机卤素（AOX）在废液中的数量，对环境产生不利影响[3]，以至于它需要重新改良。
聚羧酸是一种新型湿强剂，能够与纤维表面的羟基通过酯化形成偶合键，改善纸张湿强度，但需较高的反应温度（超过150℃），才能取得较好的纤维酯化效果[4]。
因此，在湿强剂的研发中，采取在聚合物分子中引入可以和纤维反应的活性基团，聚合物中的甘油基可以和含有活性氢的物质反应，如氨基、羟基和羧基等形成氢键，会使纸张强度得到很大的改善[5]。
本文主要探讨由甲基丙烯酸甘油酯（GMA）和苯乙烯反应合成的苯乙烯-甲基丙烯酸甘油酯聚合物（PGS）作为湿强剂的增强效果。
采用乳液聚合法制备苯乙烯-甲基丙烯酸甘油酯聚合物（PGS）。
由过硫酸钠和亚硫酸氢钠组成的氧化还原引发体系中，在室温条件下反应，92%以上的环氧活性基团不发生水解反应而留存在最终的胶乳中。
由于PGS共聚物中含有环氧基团，它可以和氨基、羟基和羧基等含有活性氢的基团反应形成交联，从而起到增强作用。
除此之外，PGS可用于不同羧基含量的纸浆中，与纤维形成丰富的偶合键，从而增强纸张的物理性能。
1 实验1.1 主要原料漂白针叶木硫酸盐浆，甲基丙烯酸甘油酯，苯乙烯，过硫酸钠，亚硫酸氢钠，聚二甲基烯丙基氯化铵。
1.2 实验仪器V70型傅里叶变换红外光谱仪，ZL-300A型纸与纸板抗张试验机，恒温水浴锅。
1.3 实验方法1.3.1 PGS的制备将甲基丙烯酸甘油酯和苯乙烯混合，在由过硫酸钠和亚硫酸氢钠组成的氧化还原引发体系中，室温条件下反应，制备PGS湿强剂。
1.3.2 纸张强度测定（1）纸张干、湿抗张强度的测定纸浆通过标准打浆机处理至完全分散，加入一定量的PGS，搅拌3 min后制成手抄片，定量75 g·m-2。
高固含量PAE湿强剂的制备与应用
〉 〉 〉 朱 先 梅 １ 薛 杨 志 波 ２ 薛 薛 国 新 １ （ １ ． 浙 江 理 工 大 学 ，杭 州 ，３ １ ０ ０ １ ８ ； ２．杭化播磨造纸化学品有限公司，杭州，３１１２３１）
朱先梅，博士，讲师；主要研究方 向：造纸化学品的开发与应用、纸 制包装材料。
1.3制制备方法
好的湿强剂（固含量为１％），３ ｍ ｉ ｎ时
艺艺将８２ｋｇ二乙烯三胺、１５ｋｇ蒸馏水 加入白水将浆浓稀释为１．０％，３．２５ｍｉｎ
和１ｋｇ对甲苯磺酸投入反应釜，搅拌下 停止搅拌抄样。过氧
分批加入１１０ｋｇ己二酸，混合液自动升
温至１ ２ ５℃，将有水分馏出，继续加热 至１５０～１６０℃，并保温３ｈ。馏出液的水 和 胺 的 总 量 约 为 ３ ５ ｋ ｇ 时 ，反 应 趋 于 完
2结结果与讨论
2.1总总有机氯化物含量的测定 艺艺ＰＡＥ总有机氯含量采用气相色谱
成。降温至１ ０ ０℃以下时，加入１ ６ ０ ｋ ｇ 法检测，测定结果见表１ 。可以看出，
水，搅拌至均匀即得亮红色、透明粘稠 ２ ５ ％ 固 含 量 的Ｐ Ａ Ｅ 的 有 机 氯 含 量 更
液体，固含量为５ ０ ％ ，粘 度（ ２ ５ ℃） 为 低。总有机氯化物是Ｐ Ａ Ｅ 制造过程中
技术进步 TechnologyFra bibliotek2008
图１纸湿强剂抄纸后５ｈ自然熟化效果评价
中 华 纸 业
第 ８期
24
艺艺湿强剂抄纸后６５ｈ自然熟化结果 见图２ 。其中，２ ５ ％ Ｐ Ａ Ｅ － １ 、２ ５ ％ Ｐ Ａ Ｅ － ２ 为自制的不同批次样品，其余均为市 售的国外内Ｐ Ａ Ｅ产品。从图２看出，当 湿 强 剂 用 量 为 ０ ． ３ ％ 时 ，纸 样 下 机 后 自 然 熟 化 ６ ５ ｈ，国 外 的 ２ ５ ％ Ｐ Ａ Ｅ样 品 的 湿 强效果最好，这主要是此Ｐ Ａ Ｅ 样品的 粘度最大，分子量最高，时间的延长有 利于湿强效果发挥。与图１相比，随着 时 间 的 延 长 ，所 有 纸 样 的 湿 强 度 由 １ ２ ％ 左右逐渐增加至２ ０ ％左右。 2.4强强制熟化对纸张湿强度的影响 艺艺湿强剂抄纸后１ ０ ５ ℃强制熟化 ２ ５ ｍ ｉ ｎ后的结果见图３。其中２ ５ ％ Ｐ Ａ Ｅ － １为自制样品，其余均为市售的国内外 Ｐ Ａ Ｅ 产品。由图３可知，当湿强剂用量 为０．３％时，通过强制熟化，纸样的湿强 度为最终湿强度，自制的２ ５ ％Ｐ Ａ Ｅ样品 的湿强效果与市售产品的效果相当。目 前市售的湿强剂的抗张强度保留率为 ２ １ ％ 左 右 。湿 强 效 果 的 差 异 主 要 与 各生产厂商的样品分子量高低控制和 原料有关。 2.5量ＰＡＥ用量对纸张湿强度的影响 艺艺２ ５ ％ Ｐ Ａ Ｅ与１ ２ ． ５ ％ Ｐ Ａ Ｅ对纸页湿 增强效果见图４ 。从图４来看，随着湿 强剂用量的增加，湿强效果也在逐渐 增加。当Ｐ Ａ Ｅ 用量小于１ ． ２ ％ 时，自制 的２５％ＰＡＥ湿强效果优于市售的湿强 剂，当Ｐ Ａ Ｅ 用量为１ ． ２ ％ 时，自制的２ ５ ％Ｐ Ａ Ｅ 湿强效果与市售的Ｐ Ａ Ｅ 相当。 ２ ５ ％Ｐ Ａ Ｅ 的分子量大于１ ２ ． ５ ％ Ｐ Ａ Ｅ。 纸张湿强度除了与ＰＡＥ的分子量高低 有关，还与其留着率和浆料体系的ξ 电位有关。Ｐ Ａ Ｅ加入后被纤维吸附，浆 料的ξ电位负值减少；随着用量的增 加，湿强效果也在增加。浆料的ξ电位 为零时，细小纤维和Ｐ Ａ Ｅ留着率最高， 当浆料的ξ电位转正后，纤维对Ｐ Ａ Ｅ 的吸附会急剧降低。最经济获得湿强 度 的 ＰＡＥ 在 浆 料 的 ξ 电 位 为 零 附 近［ ８ ］。 Ｐ Ａ Ｅ用 量 通 常 不 超 过１ ％ ，否 则 将 增 加 成本并带来泡沫和纸张粘缸问题。
造纸化学品,其中有湿强剂的详细介绍
项目六过程化学品造纸过程化学品包括用于增强、助留、助滤作用的高分子合成物质，这些助剂分别称作增强剂、助留剂、助滤剂。
充分运用新型高效造纸化学品是造纸工业提高生产效率和产品质量、降低成本、减少污染的主要手段。
本章介绍干强剂、湿强剂、助留和助滤剂。
第一节干强剂用以增强纸及纸板强度的一类精细化学品称为造纸增强剂,纸张增强剂根据效果不同,可分为干强剂和湿强剂两类, 其增强机理亦有所不同。
干强剂是造纸工业中增加纸张强度的另一类重要化学品,许多水溶性的,与纤维能形成氢键结合的高聚物都可以成为干强剂。
干强剂通常用于补偿添加填料或低等级的纤维(如再生纤维) 所引起的纸强度的下降。
这里主要介绍几种造纸工业中常用的干强剂,以及有关干强剂的最新研究发展方向。
增强剂的增强机理。
天然和合成干强剂大部分都是亲水性高分子,这些高分子分散在纤维之间增加了纤维间成键数量,从而达到提高纸张强度的目的。
大多的干强剂都含有接在主链环上的阳离子基团,这样就增加了聚合物和纤维间的结合力,提高了聚合物的留着性。
目前常用的干强剂有天然聚合物如淀粉及其改性物(如阳离子淀粉、阴离子淀粉) 、合成聚合物如聚丙烯酰胺、乙二醛聚丙烯酰胺和聚乙烯醇等以及其它水溶性天然产物类干强剂。
在大多数情况下,仅加入质量分数0. 1 %～0. 35 %的该类物质就可达到有效的干强效果。
我国目前则以阴离子聚丙烯酰胺和改性淀粉为主。
纸的强度是受多种因素影响的,首先取决于成纸中纤维间的结合力和纤维本身的强度,以及纸中纤维的排列和分布。
而最主要的是纤维间结合力,纤维的结合力一般有四种:化学键、氢键、范德华力和纤维表面交织力。
其中氢键结合力是纸张结合强度产生的主要方式,纤维素分子的羟基相当多,由无数微纤维相互间形成的氢键结合力是很大的,这是干强度产生的主要原因。
干强剂从其分子结构的特点来看大都是含有多羟基的高分子聚合物,这就是与纤维素分子间形成氢键结合的基础,干强剂分子中的氢键形成基团与纤维表面的羟基形成氢键。
浅谈生活用纸用暂时性湿强剂(1)
浅谈生活用纸用暂时性湿强剂随着社会的发展、人们生活水平的提高，全球范围内各种生活用纸的数量和品种大大增加，各种一次性生活用纸层出不穷，尤其是别对妇女、儿童和老人的用纸，其品种更丰富，人们把这些纸产品统称为生活用纸；其中许多的纸种要求具有暂时性湿强度，如：卫生纸，餐巾纸。
本文主要介绍了几种生活用纸用暂时性湿强树脂。
根据水浸渍纸之后其纸的湿强度变化，可以推断纸中是否含有湿强剂。
如果纸在润湿10S-2h后会失去二分之一或更多湿强度，则纸中就是含有暂时性湿强树脂；如果失去少于20％的原始湿强时，即纸中含有持久（或永久）湿强树脂。
1 永久性湿强树脂永久性湿强树脂有脲醛树脂（UF）、三聚氰胺甲醛树脂（MF）、聚酚胺-环氧氯丙烷（PAE）树脂等。
脲醛树脂在造纸工业上的应用始于20世纪30年代，是一种热固性、酸性固化氨基树脂，也是最早用作造纸湿强剂的合成树脂。
三聚氰胺树脂是1942年开发出来的一种应用非常广泛的湿强剂，是三聚氰胺和甲醛缩聚的产物（三羟基三聚氰胺）。
三聚氰胺树脂处理过程简单，加入量约为1％-5％（对绝干纤维），在大多数纸中，1％-3％的湿强树脂用量即可达到理想效果，湿强度可高达50％、在提高湿强度的同时，还能使纸的某些干强度指标（如裂断长、耐破度和耐折度等）和施胶度有相应的提高，主要用于钞票纸、海固纸等的生产。
由于脱醛树脂和三聚氰胺树脂仍会含有残留的甲醛，污染操作环境；而且，这2种树脂都是需要在较低的pH下键联、熟化的热固性树脂，损纸回收有一定的困难，因此它们的使用受到限制。
目前，国内纸厂为提高纸张湿强度，普遍使用的湿强剂是聚酰胺-环氧氯丙烷树脂。
这类树脂的湿强效果好，但是固化后不易降解，损纸回用较困难，必须在强碱和强氧化剂的条件下才能完成再制浆；另外，聚酰胺-环氧氯丙烷树脂中有机氯含量高，不利于环保；再有，其性价比不高。
同此，对其进行改性以降低成本是其今后发展的一条途径2 暂时性湿强树脂的种类及作用机理国外自20世纪70年代就已着手开发纸在水中浸泡后其湿强度能明显降低的暂时性湿强剂，但稳定性很差，常温下保质期只有1个星期，后经逐步改进，产品稳定性有所提高，成纸浸泡半个小时后，其湿强度降至初始湿强度的一半。
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