【硬核公开】怎样用好PAE湿强剂？

【硬核公开】怎样用好PAE湿强剂？
预告：湿强剂/湿强纸系列：
1. 谈谈湿强废纸的再制浆问题(7月1日)
2. 湿强剂PAE、PAAE、PPE，它们是同一个东东吗？(7月3日)
3. 影响湿强剂使用效果的因素很多，怎样用好PAE湿强剂？(7月5日)
4. PAE湿强剂的发展方向(待定)
5. 临时性湿强剂(待定)
6. 其他不太常用的增湿强方法(待定)
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今日话题：影响湿强剂使用效果的因素很多，怎样掌控从而用好PAE？
就影响PAE湿强剂使用效果的因素，整理了以下10点，应该是比较全面的，供大家参考。

1. 静电相互作用
PAE湿强剂与纤维间的相互作用首先是静电作用，即要保证湿强剂被很好地吸附到纤维上，然后才是干燥阶段生成交联网络的化学反应，因此静电相互作用是首先要考虑的。

2. 稀释程度
PAE湿强剂使用前应稀释到一定程度，局部过浓会导致有些纤维并未接触湿强剂，或局部地区出现高电荷导致纸张匀度变差，结果都是不均匀的湿强度分布，最终纸产品会产生种种问题。

一般将湿强树脂稀释到1%以下以避免上述问题。

将PAE加到浓浆处有利于提高吸附(表1数据供参考)，当然也并不是必须加到浓浆处，可视情况而定。

表1. 纸浆浓度和接触时间对湿强效果的影响
3. 体系的pH值
体系的pH值对正常产生湿强度非常重要。

pH处于5.5-9.0之间才能将湿强剂和纤维都活化为有利于产生湿强度[对于湿强剂而言，是
原先处于质子态的胺基被活化，其中基于叔胺类聚酰胺的PAE还存在环氧基团被活化的问题(产品生产的后阶段加酸使环氧基团变成稳定的氯代醇基团)，纤维上的羧酸基团也需要处于羧酸盐(COO-)的状态，才容易在干燥的加热阶段完成反应]。

4. 纸浆的种类
纸浆的种类影响阳离子PAE树脂的留着，羧基越多的纸浆能吸附的PAE越多，才可期待产生更高的湿强度。

5. 盐类物质(包括水质硬度成分和铝离子)
体系中存在的盐类物质浓度过高，将压迫湿强剂分子，使其水力体积缩小，妨碍PAE分子伸展并更均匀地分布到纤维上，对湿强度造成不利影响；中等程度(100mg/L以下)的硬度成分(钙、镁离子)对湿强剂的应用性能起促进作用，因为它们可以帮助降低阴离子垃圾含量，但硬度成分过高会导致纤维上可吸附PAE的负电点减少，因而又妨碍湿强度的产生；铝离子的作用与钙镁离子相仿，效果会更强烈些。

据报道碳酸氢根离子和碳酸根离子会催化湿强树脂的熟化；硫酸根等负离子可能会和3-羟基氮杂环丁烷活性基团反应，减弱其效果。

6. 温度和停留时间
增加PAE在配料系统中的停留时间有利于提高湿强树脂的留着以及和纤维的作用机会，但停留时间过长是不利的，特别是系统温度较高时。

原因是活性功能团的水解会加剧，另外树脂分子迁移到纤维的孔道中也不利于湿强度的产生。

7. 阴离子性物质
阴离子性物质可能对湿强有利，也可能有害。

来自制浆(含二次纤维再制浆)和漂白工段的负电性残余物当然对湿强不利，因为它们大多为阴离子垃圾，妨碍湿强树脂的留着；但是，将CMC(羧甲基纤维素)等阴离子物质进行合理的使用，可以使纸张的干强度和湿强度都得到明显的提升。

8. 残余氯
对于残余氯的存在要十分小心，只需几个ppm(mg/L)的残余氯就可以将湿强树脂在其起作用之前破坏掉。

部分残余氯可能是湿强纸或
湿强损纸再疏解时采用了次氯酸盐类解离剂的缘故。

可采用亚硫酸钠等除氯剂消除残余氯，但是需注意过多的亚硫酸钠会致使其攻击3-羟基氮杂环丁烷活性基团。

9. 染料
阴离子性的染料妨碍PAE树脂的留着，一般都需考虑先加入PAE，阴离子染料在所有助剂的最后加入。

10. 干燥
湿纸页含水量、加热时间和温度的综合影响比较复杂，例如，生产同一纸种的两个机台，其产品都可能产生不同的湿强度。

用人工加速熟化试验去预测纸张的实际湿强度很重要。

一般80摄氏度下加热30分钟出来的结果可模拟纸张自然熟化产生的湿强度，也可以采用强制通风的烘箱在105摄氏度下加热5分钟。

要注意实验室采用过高的温度或过长的加热时间会导致湿强度数据高得不切实际，即实际纸机是做不出湿强度那么高的产品的。