表面施胶淀粉降粘剂
造纸表面施胶剂的种类和应用
造纸用表面施胶剂表面施胶是纸张或纸板加工过程中的一个工序，通常位于纸机的烘干部末端，使纸页在未完全干燥却具有一定的强度时喷涂一层胶液，经后续的干燥在纸和纸板表面形成一层胶膜，从而达到改变纸或纸板表面性能的目的。
从造纸工业的发展来看，造纸表面施胶是不可或缺的过程之一，通过表面施胶可加人改善纸页性能或增加纸或纸板抗水性的表面添加剂。
原先，由于技术水平及纸种要求的限制，表面施胶剂只能用在特殊纸种上，例如：钞票纸、证券纸、海图纸等。
随着造纸工业技术水平的提高，纸张的表面施胶已经成为一种常规的纸张处理工序，尤其是近年来因印刷、复印、传真的普及对文化纸、包装纸和瓦楞纸的表面性能、强度及抗水性提出了更高的要求，因此造纸工业在不断的探求新的表面施胶技术。
1现行的表面施胶有如下优势1)提高纸和纸板的印刷性能；2)可通过选用不同的表面施胶剂种类，提高纸张的表面强度或抗水性；3)提高纸和纸板的物理强度；4)表面施胶可减少纸张的两面差；5)不受抄纸水质和水温的影响，施胶效果比较稳定；6)胶料留着效果好，施胶成本低；7)和内施胶同时使用，可弥补内施胶的一些缺陷。
2表面施胶剂的分类及其作用根据表面施胶剂的功能，我们分成抗水类和增强类。
提高抗水性的表面施胶剂可选用烷羧甲基纤维素(C M C)、基烯酮二聚体(A K D)、苯乙烯马来酸酐共聚物等；增强类的可选用淀粉、聚乙烯(P V A)醇等。
下面介绍目前纸厂常用的表面施胶剂类型及基特点。
2．1淀粉及其改性物淀粉是一种天然高分子化合物，它是一种重要的表面施胶剂和纸张增强剂。
玉米淀粉使用比较广泛，薯类淀粉使用效果较好。
天然原淀粉粘度高，流动性差，容易凝聚，用水稀释后容易沉淀，在粘结性、成膜性方面还存在很大的局限性，所以在施胶系统中使用的是改性淀粉。
使用淀粉改性物作为表面施胶剂最大的优点就是原料丰富，价格便宜，非常适合中国的国情，另外表面增强效果明显，可改善印刷效果。
但淀粉是高分子水溶性物质，结构中含有亲水基，在成膜后难以抵挡液体的渗透。
淀粉类表面施胶剂
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Ｓｏｕｔｈ Ｗｅｓｔ Ｐｕｌｐ Ａｎｄ Ｐａｐｅｒ ２００５．Ｖｏｌ．３４， Ｎｏ．６
改善油墨吸收性能， 特别是提高纸 张的印刷光泽度， 使印刷产品鲜亮， 减少墨耗。 １．２ 阳离子氧化淀粉
阳离子淀粉最初是作为纸浆的 湿部助剂， 主要的作用是助留助滤 和增强， 特别是当中性施胶成为造 纸浆内施胶的主流技术， 而且 ＡＫＤ 得到广泛的使用时， 作为 ＡＫＤ 的理 想 助 留 剂 ［３］， 阳 离 子 淀 粉 更 是 成 为 了造纸业界研究和开发的热点。除 了以上用途外， 将氧化淀粉进一步 阳离子化后， 它也作为一种优良的 表面施胶剂。而且这种阳离子淀粉 的制备工艺简单， 条件温和， 适合于 在造纸厂自行制备， 其工艺流程如 图 １［４］．
高分子表面活性剂在表面施胶中的应用
摘要：表面活性剂在造纸中有很大的应用，例如在制浆、湿部、脱墨、涂布加工等方面。
本文主要综述了几种主要的高分子表面活性剂如：阳离子淀粉，AKD 专用高分子表面活性剂，壳聚糖，聚乙烯醇，羧甲基纤维素等在表面施胶中的应用。
关键词：造纸、高分子表面活性剂、表面施胶。
表面施胶也叫纸面施胶，纸页形成后在半干或干燥后的纸页或纸板的表面均匀涂上胶料。
施胶剂分松香型和非松香型两大类，非松香型施胶剂主要用于表面施胶。
常用的表面施胶剂含有疏水基和亲水基，因此广义地说都是表面活性剂。
表面施胶剂主要有变性淀粉、聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纤维素(CMC)和聚丙烯酰胺(PAM)等。
可根据不同的需要选择不同的表面活性剂，如：提高抗水性，可用AKD、分散松香、石蜡、硬脂酸氯化铬、苯乙烯马来酸酐共聚物及其他合成树脂胶乳等；提高抗油性，可加入有机氟化合物，如全氟烷基丙烯酸酯共聚物，全氟辛酸铬配合物，全氟烷基磷酸盐等；增加防黏性，可加入有机硅树脂；改善印刷性能，主要用变性淀粉、CMC、PVA等[1]；改进干湿强度，可加入PAM、变性淀粉等；改善印刷光泽度和印刷发色性，主要用CMC、海藻酸钠、甲基纤维素、氧化淀粉等。
为了提高表面施胶效果，通常采用两种或几种表面活性剂共用的方法。
1. 淀粉是一种天然高分子化合物，它是一种重要的表面施胶剂和纸张增强剂。
在造纸工业中，薯类淀粉使用效果较好。
天然未改性的淀粉粘度较高，流动性差，容易凝聚，用水稀释后易沉淀，故在表面施胶中常用各种改性淀粉。
改性淀粉在较高浓度时仍有较低的粘度，并保持良好的溶解性、粘着力和成膜性能。
用于表面施胶的改性淀粉主要有氧化淀粉、阳离子淀粉、阳离子型磷酸酯淀粉、羟烷基淀粉、双醛淀粉、乙酸酯淀粉、酸解淀粉。
以下主要介绍阳离子淀粉。
阳离子淀粉通常是指淀粉在一定条件下与阳离子试剂反应制得的产物，阳离子试剂主要有叔胺盐类和季铵盐类阳离子试剂。
阳离子淀粉还可以通过淀粉与阳离子型乙烯基单体通过自由基共聚法制得。
淀粉基胶粘剂
淀粉基胶粘剂淀粉基胶粘剂是一种常见的胶粘剂，它广泛应用于各个领域。
它以淀粉为主要成分，通过添加一些辅助剂和处理工艺，制成具有粘接性能的胶水。
淀粉基胶粘剂具有许多优点，比如价格低廉、环保无毒、易于加工和使用等，因此受到了广大用户的喜爱。
淀粉基胶粘剂的主要成分是淀粉，淀粉是一种常见的天然高分子有机化合物，主要存在于植物的种子、根茎和果实中。
淀粉具有良好的黏合性和可溶性，可以在一定条件下形成胶体状物质。
通过提取、纯化和加工处理，可以将淀粉转化为胶粘剂的原料。
在制备淀粉基胶粘剂时，除了淀粉外，还需要添加一些辅助剂和处理工艺。
常见的辅助剂包括增稠剂、抗菌剂、防腐剂等，这些辅助剂可以改善胶粘剂的黏度、抗菌性能和保存期限。
处理工艺主要包括糊化、凝胶化和固化等步骤，这些步骤可以使淀粉转化为具有一定粘接性能的胶水。
淀粉基胶粘剂具有许多优点，首先是价格低廉。
由于淀粉是一种常见的植物成分，资源丰富且价格相对较低，因此制备淀粉基胶粘剂的成本也相对较低。
其次，淀粉基胶粘剂是一种环保无毒的胶粘剂。
淀粉是天然的有机物，不含有毒有害物质，对人体和环境无害，因此在很多应用场景下被广泛使用。
再次，淀粉基胶粘剂易于加工和使用。
制备过程简单，使用方便，无需复杂的设备和技术，一般用户也可以轻松操作。
淀粉基胶粘剂在各个领域都有广泛的应用。
在包装行业中，它常被用于纸箱、纸盒等包装材料的黏合。
在家具制造业中，它可以用于家具板材的拼接和封边。
在建筑装饰行业中，它可以用于墙纸、壁纸等材料的安装。
在手工制作领域中，它可以用于纸艺、手工制作等项目的黏合。
此外，淀粉基胶粘剂还可以用于纸张、纺织品、木材等材料的黏合。
当然，淀粉基胶粘剂也有一些局限性。
首先是耐水性较差。
由于淀粉是一种可溶性物质，在潮湿环境下容易溶解失效，因此不适合在潮湿环境中使用。
其次是耐高温性较差。
由于淀粉在高温下容易糊化和分解，因此不适合在高温环境中使用。
此外，由于淀粉基胶粘剂的黏度较低，其黏接强度可能不如其他类型的胶粘剂。
淀粉胶水增粘剂
胶水与淀粉的完美融合：淀粉胶水增粘剂的应用淀粉胶水增粘剂是一种常见的粘合剂，用于增加淀粉粘合力，使淀粉更易于附着于其他材料上。
淀粉胶水增粘剂有许多应用场景，例如在纸浆、纸张、瓷砖贴附、包装、印刷和纺织等行业中都有广泛应用。
在下面的文章中，我们将探讨淀粉胶水增粘剂的性质、作用和应用。
淀粉胶水增粘剂的性质：淀粉是一种天然高分子物质，其分子链可以形成强大的黏着力和凝聚力，而淀粉胶水增粘剂就是将淀粉与一些添加剂混合而成的一种增粘剂。
淀粉胶水增粘剂具有耐水性、耐磨性、耐高温性能等优点，并且在应用过程中不释放有害物质，非常环保。
淀粉胶水增粘剂的作用：淀粉胶水增粘剂的主要作用是增加淀粉的粘合力，有效减少淀粉碳水化合物的流动和扩散，从而增加其黏附力和内聚力。
同时，淀粉胶水增粘剂还能降低淀粉膨胀性，减少吸水量，增加材料的稳定性和耐久性。
淀粉胶水增粘剂的应用：1.纸浆和纸张制造：淀粉胶水增粘剂可以作为纸张的涂料，可以增加纸张的强度和光滑度，同时也可以提高纸张的耐水性和耐磨性。
2.瓷砖贴附：淀粉胶水增粘剂在瓷砖贴附过程中可以作为填充剂，提高瓷砖的黏附性和强度。
3.包装：淀粉胶水增粘剂可以作为粘合剂，用于封口、撕开线、标签等方面。
4.印刷：淀粉胶水增粘剂可以用于印刷后油墨的固化，增加印刷品的光泽和触感。
5.纺织：将淀粉胶水增粘剂与其他材料混合，可以增加织物的粘度和牢度。
总之，淀粉胶水增粘剂在各行各业中都有广泛应用，其减少流动性和增加牢度的特性使它受到广泛青睐。
它不仅易于使用和储存，而且成本低廉，且环保性能更佳。
因此，我们相信淀粉胶水增粘剂在未来的应用前景将愈加广阔和深远。
淀粉在表面施胶中的应用技术
淀粉在表面施胶中的应用技术所谓表面施胶，就是把施胶剂施加到纸的表面，使纤维与胶体粘接，并在纸面上附上一层近乎连续的薄膜的方法。
造纸工业上使用的主要施胶剂是淀粉及其衍生物，此外还有羧甲基纤维素（CMC）、聚乙烯醇（PV A）烷基烯酮二聚体（AKD）等；施胶有多重含义，不只是增加纸页的抗水性，在大多数情况下，是为了增加纸页的表面强度，并获得良好的施胶性能，此外还能提高耐破度、耐折度、抗张力、平压强度、抗分层强度、环压强度等纸张物理强度等指标。
最早使用的表面施胶剂是动物胶，包括骨胶和皮胶，而现在最常用的是淀粉及变性淀粉。
（一）淀粉的特性：目前表面施胶淀粉主要来源于玉米，其次为木薯、马铃薯、小麦等，两种常用原淀粉的特性比较：品种分子量糊化粘度糊澄清度老化速度成分直链淀粉含量较多，不安定，玉米淀粉 48600 中等不透明快成膜性好直链淀粉含量较多，较安定，木薯淀粉 290000 高相当澄清慢但成膜性差原淀粉糊化后容易产生老化现象，老化后的特征：粘度增加、成为不透明或浊状、在热糊液中形成不可溶的一层薄膜、沉淀或形成不可溶的微粒等，所以表面施胶用的淀粉一般是变性淀粉，淀粉变性后可降低粘度、改善稳定性、可操造性及胶化的品质。
（二）适用于表面施胶的变性淀粉：（1）热或热化学转化淀粉：通常利用机械能、热能或热—化学能在煮锅或转化器中把原淀粉制成低粘度溶液。
（2）酸变性淀粉：用酸对原淀粉进行降解，可制成不同粘度的产品。
（3）氧化淀粉：用双氧水或过硫酸铵或次氯酸盐对原淀粉进行氧化后制得。
还有（4）酶转化淀粉；（5）乙酰化淀粉；（6）阳离子淀粉；（7）阴离子双变性淀粉；（8）羟烷基淀粉（三）影响施胶压榨的因素：通常所谓的表面施胶，大多数是指施胶压榨。
施胶压榨是指纸幅在刚要进入压辊间压区之前先通过一胶料塘，借此施胶剂被施加到纸的表面，然后纸幅通过压辊，使胶料压入纸内，并从纸面除去过量胶料的一种表面施胶方法，施胶压榨有竖式，卧式及斜式等型式。
表面施胶剂
（3）改性纤维素 ①羧甲基纤维素：纤维素经烧碱和氯乙酸进行醚化反应
制得。用于表面施胶能提高纸张强度，改善纸张吸墨 性和抗油性，成膜强度大。
第一步:碱化: [C6H7O2(OH) 3] n + nNaOH→[C6H7O2(OH) 2ONa ] n + nH2O
第二步:醚化: [C6H7O2(OH) 2ONa ] n + nClCH2COONa →[C6H7O2(OH) 2OCH2COONa ] n + nNaCl
相比于水溶性表面施胶剂其性能更佳。 表面施胶剂的特殊微胶囊结构使印刷时所需的油墨吸收性和颜(染)料固定性
得到平衡，并满足各种印刷适性(提高喷墨打印的印刷适性, 抑制胶印时纸 粉的发生, 增加复印与激光打印时调色剂的附着性, 增加苯胺印刷时水性油 墨的滞留量)
结束语
实际生产过程中选用哪种或哪几种表面施胶剂， 应根据原料、纸种 、生产工艺、成本、检测 要求等实际情况综合考量。 表面施胶可以弥补我国大量使用非木材原料及 废纸浆所引起的系列问题，赋予纸张优异的性 能，是适应我国目前造纸及印刷行业发展需求 的，也符合国际发展大趋势的。
合物类
效果 化学品
表面强度改进剂
提高表面强度
淀粉 纤维素衍生物 聚丙烯酰胺 聚乙烯醇等
表面施胶用高分子添加剂
调整(表面)施胶度
苯乙烯-马来酸酐共聚物 苯乙烯-马来酸半酯共聚物 苯乙烯-丙烯酸(酯)共聚物 聚氨酯
天然高分子表面施胶剂
（1）淀粉及其改性物 淀粉是一种重要的表面施胶剂和纸张增强剂， 资源丰富、价格低廉。造纸工业中常用的有玉 米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、大麦及小麦 淀粉。 天然未改性淀粉粘度较高、流动性差，容易絮 聚，故在表面施胶中常用改性淀粉。改性淀粉 在较高浓度仍保持较低粘度、良好溶解性。粘较好-好
淀粉胶用途
淀粉胶具有粘性，可以用来粘合木材、塑料、皮革、玻璃、陶瓷等材料。
具体而言，淀粉胶可以用于粘接木材，是贴瓷砖的必备材料，还可以做为纸箱的粘合剂，它凝固后柔韧有弹性，不会脆裂。
此外，淀粉胶除了用于粘接之外，还具有防霉、保护、防止虫蛀的作用。
需要注意的是，淀粉胶中含有甲醛等有害物质，不能食用，只能作为粘合剂使用。
此外，淀粉胶的价格相对便宜，粘性适中，无毒无害，是家装中替代白乳胶性价比很高的选择。
但使用时要注意开封后要密封，避免暴晒，保存环境要干燥且阴凉。
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施胶是造纸的一道重要工序，历史上造纸一直采用皂化松香胶进行施胶，但皂化松香胶中起施胶作用的游离松香只占松香总量的20左右。
因此施胶效果极差，只能采用增大施胶量和硫酸铝等其它造纸助剂用量的办法来弥补，但直接造成资源浪费成本大幅提高污染严重和纸张质量下降的不良状况。
（国内目前仍有约30左右的企业使用皂化松香胶）国外七十年代开始采用阴离子松香胶作为造纸施胶剂，我国造纸行业从九十年代初开始推广使用。
阴离子松香胶可以较好地降低造纸助剂的用量，使纸张质量提高，造纸成本下降，但由于阴离子松香胶必须在酸性条件下施胶，因此造成大量酸性污水排放，在夏季由于高温影响，用量大成本高。
阳离子聚酯型松香胶产品特点：
1、阳离子聚酯型松香胶采用高温常压逆转法工艺制得，粒度细(0.6~0.8um)，分布均匀，性能稳定，保质期无沉淀，无结块。
2、阳离子电荷性强：阳离子聚酯型松香胶的电位均衡，松香离子的Ｚ－电位在 24~29mv，可实现自留和近中性施胶。
无熟化期，下机即熟。
3、产品兼容性强：阳离子聚酯型松香胶兼容性强，易于实现和阴离子高分散松香胶的切换。
4、产品使用范围较广，可应用于草浆、木浆、回收纸浆的抄造施胶。
5、填料宽容度大：阳离子聚酯型松香胶可完全容忍CaCO3、滑石粉等多种填料，采用CaCO3作填料极大提高纸张白度、韧性、强度、裂度等质量性能。
阳离子聚酯型松香胶技术指标
产品外观乳白色液体固含量35±1
离子型阳离子粒度0.2～0.7um≥96
粘度25℃≤25里泊PH值3-4
Ｚ－电位 24-29mv分散性冷水中极易分散
高温施胶性5～50℃存放期25℃180天
施胶PH值4.5～6.5比重1.05～1.06
使用方法：
由于阳离子聚酯型松香胶自身带正电荷可实现在纤维上的自我留着，在使用时可少加或不加硫酸铝，以调节体系中阴阳离子平衡，故施胶时宜采用逆向施胶添加方式，可以在调浆池添加，也可采用计量泵连续添加（即流量添加），流量添加效果更佳。