陽(yáng)離子型苯丙乳液與陽(yáng)離子分散松香施膠劑的協(xié)同作用

1、第20卷第6期2008年12月造紙化學(xué)品PAPERCHEMICALS陽(yáng)離子型苯丙乳液與陽(yáng)離子分散松香施膠劑的協(xié)同作用吳宗華,翁景崢,陳少平(福建師范大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院,福建福州350007)摘要:考察了陽(yáng)離子型苯丙乳液在含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%劑的增效作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,91的混合乳液的施膠度(60s)而陽(yáng)離子型苯丙乳液?jiǎn)为?dú)使用時(shí)沒有施膠作用。水性。關(guān)鍵詞:;協(xié)同作用中圖分類號(hào):A文章編號(hào):1007-2225(2008)06-0005-03SynergismofaCationicStyrene/ButylAcrylateCopolymerEmulsionandaCationicRosinEmulsi

2、onWUZong2hua,WENGJing2zheng,CHENShao2ping(CollegeofChemistryandMaterialScience,FujianNormalUniversity,Fuzhou350007,China)thecopolymeremulsionandtherosinemulsioninamassratioof91exhibitsmuchlargersizingefficacy(60s)thantherosinemulsiondoes(14s)atthesamedosage,whilethecopolymeremulsionshowsnosizingeffi

3、cacy.Itwasfoundthatthecopolymeremulsioncouldenhancethesurfacechargedensityandhydrophobicityoftherosinemulsion.Keywords:cationiccopolymeremulsionofstyreneandbutylacrylate;cationicrosinemulsion;synergism世界造紙工業(yè)用施膠劑經(jīng)過100多年的發(fā)展,現(xiàn)已進(jìn)入多元化時(shí)代,陽(yáng)離子分散松香施膠劑具有對(duì)硫酸鋁需求量小、pH適用范圍廣、無夏天施膠障礙和泡沫少等特點(diǎn),逐漸成為中性抄紙和白水循環(huán)123度高的抄紙系統(tǒng)的

4、主要施膠劑品種。但是與AKD和ASA等合成中性施膠劑相比,陽(yáng)離子松香施膠劑在中性抄紙條件下存在著施膠效果差、用量大和競(jìng)爭(zhēng)力小等問題。為了提高分散松香施膠劑在中堿性造紙條件下的使用效率,彭立新等采用了松香4施膠劑與硫酸鋁預(yù)先混和技術(shù),徐清華等合成和5考察了陽(yáng)離子型苯丙無皂乳液的施膠增效作用。筆者在考察陽(yáng)離子型苯丙乳液的表面施膠性能6的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了陽(yáng)離子分散松香施膠劑收稿日期:2008-07-16;定用日期:2008-08-12基金項(xiàng)目:福建省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(E0510013)與陽(yáng)離子型苯丙乳液在含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的CaCO3抄紙?bào)w系中的協(xié)同作用。1實(shí)驗(yàn)1.1原料陽(yáng)離子分散松香施膠劑

5、由企業(yè)提供,固含量為35%;將漂白桉木漿打漿至31SR后擠去水分,冷藏備用;根據(jù)文獻(xiàn)6的方法合成了陽(yáng)離子型苯丙乳液,按設(shè)計(jì)的質(zhì)量比將陽(yáng)離子型苯丙乳液加入陽(yáng)離子分散松香施膠劑后機(jī)械攪拌3min后得到二者的混合乳液;聚乙烯醇硫酸鉀(PVSK),日本和光純藥工業(yè)株式會(huì)社;甲苯胺藍(lán)(TBO),上海華東化工學(xué)院。6造紙化學(xué)品第20卷1.2紙張的抄取稱取一定量的濕紙漿,在改進(jìn)的食品攪拌機(jī)內(nèi)疏解1min后,每間隔1min依次加入分散松香施膠劑與苯丙乳液的混合乳液、CaCO3和陰離子聚丙烯酰胺(APAM),用自來水稀釋后在抄片器上抄造定量為60g/m的紙頁(yè)。濕紙頁(yè)在105烘干10min,按stockigt法測(cè)

6、定紙張施膠度。1.3乳液陽(yáng)離子基團(tuán)量的測(cè)定取0.200g分散松香施膠劑與苯丙乳液的混合液,加水稀釋至100mL,調(diào)節(jié)pH后以甲苯胺藍(lán)做指示劑,用已知濃度的PVSK溶液滴定至終點(diǎn),乳液陽(yáng)離子基團(tuán)量按下式計(jì)算。D=C1(V1-V0)/(m+M)式中:D陽(yáng)離子基團(tuán)量,濃,mmol/L;V1P,L;V0為滴定空白樣消耗PVSK,L;m為陽(yáng)離子分散松香施膠劑的質(zhì)量,g;M為苯丙乳液施膠增效劑的質(zhì)量,g。1.4接觸角的測(cè)定將分散松香施膠劑與苯丙乳液的混合液在清潔的玻璃片上制成膜后,在上海梭倫信息有限公司生產(chǎn)的SL200B型接觸角儀上測(cè)定蒸餾水在膜上形成水滴的接觸角。在RM中添加少量的陽(yáng)離子型苯丙乳液后,R

7、M的施膠效果大幅提高。用量相同的質(zhì)量比為91的RM與SB的混合乳液可使紙頁(yè)的施膠度達(dá)60s。這是因?yàn)镾B是帶有一定量陽(yáng)離子基團(tuán)的高聚物,且具有一定的乳化性能,它吸附在松香膠粒表面上,使得膠粒表面陽(yáng)電荷密度增大,提高了膠粒對(duì)碳酸鈣的相容性和與纖維的結(jié)合程度,從而使更多的松香膠粒留著在紙張纖維表面,因此紙頁(yè)具有更好的抗水性能。但是用量為w()=0.5%的SB單獨(dú)使用時(shí),2固mm(SB)=91,()AM)=0.04%條件下,考察。2結(jié)果與討論2.1陽(yáng)離子分散松香施膠劑與陽(yáng)離子型苯丙乳液圖2RM與SB混合乳液的用量對(duì)施膠度的影響由圖2的曲線顯示,RM與SB混合乳液的用量對(duì)施膠效果的影響較大。當(dāng)RM與S

8、B混合乳液的用量為0.2%時(shí),紙頁(yè)的施膠度為0,當(dāng)RM與SB混合乳液的用量大于0.3%后,紙頁(yè)的施膠度迅速增大,用量為0.5%時(shí),施膠度達(dá)到60s。這可能是因?yàn)樵诤妓徕}的抄紙?bào)w系中松香膠粒易失穩(wěn)破裂,RM與SB混合乳液的用量小時(shí),殘存的松香膠粒不足以覆蓋紙頁(yè)纖維表面,因此紙張抗水性差。2.2pH對(duì)乳液陽(yáng)離子基團(tuán)量的影響在固定m(RM)m(SB)=91條件下,考察體系pH對(duì)乳液陽(yáng)離子基團(tuán)量的影響,結(jié)果見圖3。混合乳液的施膠效果圖1為陽(yáng)離子分散松香施膠劑(RM)與陽(yáng)離子型苯丙乳液(SB)混合乳液的施膠效果。其中,混合施膠劑乳液用量為0.5%;w(CaCO3)=10%(以絕干漿為基準(zhǔn),下同);w(

9、APAM)=0.04%。圖1RM與SB的質(zhì)量比對(duì)施膠度的影響由圖1可見,在w(CaCO3)=10%的抄紙?bào)w系中,陽(yáng)離子分散松香施膠劑的施膠效果并不好,用量為w(RM)=0.5%時(shí),紙頁(yè)的施膠度僅為14s。但圖3pH對(duì)乳液陽(yáng)離子基團(tuán)量的影響第6期吳宗華,等:陽(yáng)離子型苯丙乳液與陽(yáng)離子分散松香施膠劑的協(xié)同作用7由圖3可見,RM的陽(yáng)電離子基團(tuán)量(電荷密度)隨著pH的增大而迅速減小,在pH大于8后,乳液的電荷密度接近0,這是RM在中堿性抄紙條件下施膠效果差的原因之一。RM與SB的混合乳液的電荷密度也隨pH的增大而減小,但在pH=57之間的變化幅度小,尤其是在pH=7時(shí)的電荷密度遠(yuǎn)大于RM的電荷密度,這是

10、RM與SB混合乳液的施膠效果優(yōu)于單獨(dú)使用RM的原因解釋之一。2.3RM與SB混合乳液的接觸角將RM以及RM與SB的混合乳液分別在玻璃片上形成膜,并測(cè)定蒸餾水在膜上形成水滴的接觸角,結(jié)果如圖4和圖5所示。RM乳液形成膜上的水滴接觸角為44.37。RM與SB按質(zhì)量比91共混后,所形成膜上水滴的接觸角為57.37。RM與SB混合乳液所形成膠膜的接觸角較RM的大,說明其膠膜的疏水性較RM的大,這是RM與SB混合乳液的施膠效果優(yōu)于RM的另一原因解釋。3結(jié)論(1)在含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為碳酸鈣的抄紙?bào)w系中,;(2)陽(yáng)離子苯丙乳液的加入使陽(yáng)離子分散松香施膠劑的電荷密度在pH=57之間的變化幅度較小。(3)陽(yáng)離子苯丙乳

11、液與陽(yáng)離子分散松香施膠劑的混合乳液形成膜的疏水性大于陽(yáng)離子分散松香施膠劑形成膜的疏水性。參考文獻(xiàn):1IwasaH.NeutralrosinsizeJ.JapanTAPPI,1999,53(2):176-180.2張國(guó)運(yùn).陽(yáng)離子松香施膠劑的研究進(jìn)展J.中國(guó)造紙,2005,24(10):57-60.乳液的表面施膠性能J.造紙化學(xué)品,2008,20(3):4-5,9.作者簡(jiǎn)介:吳宗華(19572),男,教授;研究方向:高分子界面科學(xué)及造紙助劑;E2mail:wuzonhua。本文文獻(xiàn)格式:吳宗華,翁景崢,陳少平.陽(yáng)離子型苯丙乳液與陽(yáng)離子分散松香施膠劑的協(xié)同作用J.造紙化學(xué)品,2008,20(6):05-07.特種紙分技術(shù)委員會(huì)在浙江嘉興成立10月中旬,全國(guó)造紙工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)特種紙分技術(shù)委員會(huì)在嘉興民豐特種紙股份有限公司成立并開始正式運(yùn)作。該委員會(huì)主要負(fù)責(zé)描圖紙、電容紙和羊皮紙等領(lǐng)域的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作。第一屆委員會(huì)由21名委員組成,他們來自浙江、四川、山東和云南等主要特種紙企業(yè)的高級(jí)工程師。特種紙分技術(shù)委員會(huì)將及時(shí)跟蹤國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展動(dòng)態(tài),加大特種紙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究力度,推進(jìn)我國(guó)特種(文紙業(yè)的發(fā)展。心)咸寧林漿紙一體化項(xiàng)目啟動(dòng)9月初