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造紙常用助劑


常用的增黏劑有反相乳液聚合得到的自交聯型聚丙烯酸樹脂乳液;水溶性高分子如海藻酸鈉、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺及相對高分子質量的聚氧化乙烯等。
    1.抗靜電劑
抗靜電劑作用機理:表面活性劑處理紙后,產生親水性外表面,即作為抗靜電劑的表面活性劑在材料表面形成正向吸附,以疏水基朝向材料表面,親水基伸向空間,纖維的離子導電性和吸濕導電性因此增加,產生了放電現象,使表面電阻下降,從而防止了經典的積累。
作為抗靜電劑,各種離子的表面活性劑都可以,特別是親水性表面活性劑。作為抗靜電劑使用,一般要求表面活性劑有比較大的疏水基和比較強的親水基團。使用量最多,性能最好的是陽離子表面活性劑,其次是兩性表面活性劑。陰離子表面活性劑中的一些品種也是優良的抗靜電劑,如碳鏈較長的烷基磺酸鹽,烷基硫酸鹽,甚至鈉皂,特別是高碳磷硫酸酯鹽的抗靜電性可以與陽離子相比。
常見的表面活性劑做抗靜電劑的有:十八烷基三甲基氯化銨、聚氧乙烯失水山梨醇油酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯鹽、聚苯乙烯磺酸鹽、聚乙烯芐基氯化銨等。后兩種為高分子類型抗靜電劑,可單獨使用,還可與甘油、無機鹽和白色顏料一起配制成涂料使用,再經超級壓光。對于靜電復印紙,一般是利用表膠涂布適量的抗靜電劑。
    2、涂料防腐劑
由于具有高效、低毒、生物降解性好的優點,季銨鹽類陽離子表面活性劑、含氮環狀化合物、有機溴化合物、有機硫化合物、N—(2—苯并咪唑基)—氨基甲酸甲酯(多菌靈)等,已廣泛用于紙張涂料中。
    3.防水劑
1、有機硅防水劑 防水劑中效果最好的是有機硅型防水劑。
有機硅高分子主鏈由—Si —O—鍵連接而成,側基則為有機基,故兼具無機物和有機物的性質。用作防水劑時,有機硅聚合物雖然價格昂貴,但因性能好且用量小而仍受到歡迎。
有機硅高分子可溶與甲苯、酮及其他有機溶劑中,并且和纖維素衍生物、酚醛樹脂等合成高分子具有良好的相溶性。在紙表面形成的薄膜能允許空氣透過,具有良好的衛生性能,同時因其形成的表面能遠低于水的涂層,使水不能鋪展而達到防水的目的。有機硅高分子具有極佳的柔軟性,經多次撓曲而防護層不被破壞,這一點較之石蠟或硬脂酸類防水劑則遠勝一籌。作為紙張防水劑,多使用溶劑型有機硅橡膠產品,因為乳化劑中含有的親水基會導致乳液型防水劑效果有所降低。
2、其他防水劑 殼聚糖稀酸溶液可以用作防水劑,紙張用3%殼聚糖中等黏度的醋酸溶液處理,用殼聚糖醋酸溶液浸漬,然后用乙酐處理,使殼聚糖轉化為甲殼素,得到的紙張具有高度抗水性。殼聚糖處理后的紙張,用戊二醛交聯,用以抄造特種防水紙。

蠟乳液是較好的防水劑,一般用于表面處理。常用的蠟是石蠟、微晶蠟及其他蠟等。植物蠟和動物蠟中含有酯基及其他親水性基團,乳化時易和乳化劑形成穩定乳液,而石蠟、聚乙烯蠟等非極性蠟則難乳化,必須加入合適的乳化分散劑及助乳化劑,如干酪素等。

4、防油劑
在特種紙加工方面,由于氟表面活性劑既耐水又耐油,近年被大量使用在紙張處理上,使紙具有耐水、耐油、耐污染等的性能。特別是用于食品包裝紙、快餐包裝盒、油容器包裝紙方面,用硅表面活性劑處理的紙只能防水不能防油,而氟表面活性劑是較理想的紙張防油整理劑。
目前國外已禁止使用氟表面活性劑的鉻、鋯配合物作為食品包裝紙防油處理劑。用作防油劑的含氟化合物有全氟烷基(Rf)丙烯酸酯聚合物、全氟代聚氨酯、全氟辛酸鉻配合物等。一般來說,加入乳化劑后要降低含氟化合物的防水防油性,溶劑型產品效果要明顯得多,但同時價格要高得多。
    5、交聯劑

    涂布劑基本都是熱塑性的,成膜后不具有抗溶劑性,特別是淀粉、聚乙烯醇、蛋白質類黏合劑等的耐水性很差,必須加入交聯劑(有時也稱為硬化劑)來形成交聯網絡以提高紙張的動態和靜態防水性以及耐濕摩擦的能力。交聯劑主要有甲醛、乙二醛、氨基樹脂、金屬鹽類等。環氧氯丙烷也可作為交聯劑。

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