抗水剂在纸张涂布中的应用(一)概述
牛皮纸纸张基础知识问答
牛皮纸造纸基础知识问答1. 现代牛皮纸的原料有哪些？答：现代造牛皮纸的原料有植物纤维（木材、竹、草类等），矿物纤维（石棉、玻璃丝等），其他纤维（尼龙，金属丝等），还有用石油裂解得到的高分子材料。
目前用于书写、印刷、包装的纸仍主要以植物纤维为主要原料制成。
2. 造牛皮纸植物纤维原料的种类有哪些？答：目前造纸工业用植物纤维原料主要可分为两类：木材纤维原料：直接从树木中获得的植物纤维。
非木材纤维原料：又分草类纤维原料、韧皮纤维材料和籽毛纤维材料。
3. 牛皮纸常用辅料的组成及作用是什么？答：辅料是指为满足纸张的不同使用性能而添加到纸张中的各种助剂。
辅料由填料、胶料、色料和其他化学助剂组成。
填料能改进纸张的平滑度和不透明度；胶料能使纸张具有抗水性能；色料能增加纸张的白度等；染料能给纸张上色；其他化学助剂可改变纸张的性质，以提供纸张某些特殊用途。
4. 胶料的作用是什么？答：用植物纤维生产的纸张，因纤维本身和纤维间存在大量的毛细孔，而且构成纤维的纤维素、半纤维素含有大量亲水的羟基，所以能吸收水或其他液体。
为使纸张不被水或其他液体浸润，需在纸中加入具有抗液性胶体物质或成膜物质，即胶料，给予纸张抗液体渗透和扩散的性能。
在造纸工业中施加胶料的工艺过程称为施胶。
5. 施胶有哪些方法？答：根据施胶效果的不同，施胶方法分为内部施胶和表面施胶两种。
内部施胶是将胶料加入纸浆中，再抄成具有憎液性的纸和纸板。
常用胶料有松香胶料和合成胶料。
表面施胶是在纸张表面涂上一层薄的胶料，从而使纸张具有憎液性能。
常用胶料有淀粉、动物胶、及合成胶料等。
表面施胶主要用于胶版纸、书写纸和有憎液性要求的包装纸和纸板。
6. 表面施胶对印刷纸性能的影响有哪些？答：①增加纸张的抗水能力及表面强度，可减少胶印中纸张的掉毛现象；②改进印刷适性，若表面胶料太少，印刷中纸张将吸收油墨中过多的连结料，造成印迹无光泽。
相反，若表面胶料太多，将减慢油墨的干燥速率，导致蹭脏和光亮污点；③增加纸张的可擦性，表面施胶可减少油墨的渗透，因而易于把油墨擦掉，增加了纸面的抗磨擦能力；④增加纸张的强度，如耐破度、耐折度和抗张强度；⑤减少纸张的两面差和变形。
涂布工艺技术
涂布工艺配方技术一、涂布工艺配方1.1 涂布工艺配方是涂布工艺的中心。
一种配方工艺的利害好坏跟很多因素相关：产品的定位，客户的需求，设施的条件，原料的选择等等。
所以去评论一组配方，需要从详细实践出发，作出客观的剖析。
欲设计一个适合的涂料配方式，一定考虑以下几个因素：涂布原纸的特征；涂布纸成品的最后使用需求；涂布厨房配制设施的能力；涂布机的型式与涂布方式。
1.3 涂料配方种类众多，不一样的纸厂有各自独到的秘方。
其配方随涂布纸性质要求、原纸性质以及涂布设施之不一样而各有所异，表此刻原料的选择、配比、涂布量以及涂料的固含量、粘度等等方面。
二、涂料的构成2.1 涂料是由颜料、胶粘剂、辅助增添剂和水四大体素所构成的。
颜料是主体，在涂布中饰演的功能是供给填补，掩盖力，并左右着涂布纸的光彩、白度及油墨汲取性；胶粘剂将颜料粒子互相粘结并将其坚固于纸面，形成光滑的涂布层；辅助胶粘剂、增添剂则促进涂料配置与涂布操作顺利，并改良涂料性能，使其拥有优秀的流动性，浸透性，辅助涂料平均地散布于纸面。
2.2 涂布颜料，常用的有：品种长处弊端重质碳酸钙白度、流动性胶粘剂需量低光彩低，掩盖力差轻质碳酸钙白度、油墨汲取、不透明度流动性差，胶粘剂需量高瓷土光彩、光滑流动性较差煅烧瓷土白度、不透明度流动性差、价钱高TiO2白度、不透明度价钱昂贵，胶粘剂需量高缎白光彩、光滑、不透明度流动性差、胶粘剂需量高塑性颜料光彩、松紧度价钱贵2.3 胶粘剂：常用的胶粘剂主要有羧基丁苯胶乳，聚醋酸乙烯，丙烯酸酯等合成胶乳，依据纸张性质及用途的不一样，包装及印刷用的涂布纸板均使用羧基丁苯胶乳(即 SBR)作为涂布用胶粘剂。
因为合成胶乳不可以供给优秀的保水性，所以在涂料配方中除以合成胶乳作为粘结剂的主体以外，还一定增添其余的辅助胶粘剂，如CMC ，淀粉酪素与大豆蛋白， PVA 等等。
2.4 辅助增添剂分别剂：聚丙烯酸钠盐、聚磷酸盐；消泡剂：醇类或醚酯类；润滑剂：硬脂酸钙乳液；抗水剂：三聚氰氨甲醛树酯，尿醛树酯等；增白剂：二氨基二磺酸衍生物等。
纸张用有机硅抗水剂的制备
产 品 ・应 用
请赶料 ２ ， （：～ 机材 ，０ ２ １３ ４ ０ ２）７ｏ ８
Ｓ ＬＩ （ ＮＥ Ｍ ＡＴＥＲＩ Ｉ Ｃ） ＡＬ
纸 张 用 有 机 硅 抗 水 剂 的 制 备
王 雁 ，安 学 化 学 与 化 工 学 院 ，西 安 ７ ０ ２ ） 陕 １ ０ １
ｇ ｍ。的涂布 量喷 涂于纸张表面 ， 自然晾干 ３ ／ ４５天至恒定质量 。
关 键 词 ：氨 乙基 氨 丙基 硅 油 ，Ｎ一口 一氨 乙基 一 ｙ 氨 丙基 甲基 二 甲 氧基 硅 烷 ，十 二 烷 基 三 甲氧 基 硅 烷 ， 一
防水 剂 ， 生 宣纸
中图 分 类 号 ：ＴＱ ６ ． ７ ２４ １
１ 实验
１ １ 主 要试 剂及 仪器 ．
行 氢键缔 合 ，非极 性有 机烃 基 指 向纸 外 ，在纸 张 表 面形成一 层致 密 的憎水 膜 ，从 而赋 予纸 张抗 水 性 ，即不被 水 润 湿 或 扩 散 ，呈 现 持 久 、优 良 的 “ 不沾水 ”效 果 ；但 由于 价 格较 贵 ，使 其 应 用 受 到限制 。对 于特 种纸 张 ，如珍 贵字 画 的保护 却 有
的报道 较少 ｌ ６ ¨。有 机 硅 抗 水 剂 又 可 分 为 硅 油 型 、硅 烷型 ，常见 的有 机 硅抗水 剂 有 甲基含 氢硅 油 及羟 基硅 油乳液 。
氨基硅 油具有 优 异 的疏水 性 ，而且 由于 带 活
性 基团氨基 ，所 以可在 纸 张纤维 表 面 形成 一 层 牢 固的疏水膜 。硅 烷偶 联 剂十 二烷 基 三 甲氧 基 硅烷
一
十二 烷基 三 甲氧 基 硅 烷 （ ＴＳ ：武 汉 大 学 Ｄ ） 有 机 硅 新 材 料 公 司 ；八 甲基 环 四 硅 氧 烷 （） ） Ｉ 、 ４
造纸工考试：造纸工考试知识学习四
造纸工考试：造纸工考试知识学习四1、填空题漂白是通过化学药品的作用除去浆中的木素（）的结构来实现的。
正确答案：发色基团2、填空题纸张有正、反两面，正面为（），反面为（）。
正确答案：毛布面；网面3、名词解释（江南博哥）纸张定量正确答案：按规定的试验方法，测定纸和纸板单位面积的质量，以克每平方米表示。
4、问答题真空吸水箱的作用和脱水原理是什么？正确答案：作用1.利用附加动力-真空系统进行强制脱水。
2.提高湿纸页的紧度和强度。
脱水原理1.在附加动力产生的高压差的作用下，纸页被压缩，纸页中的水分脱出进入真空室。
2.在附加动力产生的高压差的作用下，空气穿过纸页内部并将水分带进入真空室而脱出。
5、问答题什么是双网双缸纸机？正确答案：两个网槽和两个烘缸6、问答题辊式涂布的特点是什么？正确答案：辊式涂布机是用涂布辊向纸面施以涂料，机内涂布以此类涂布机为主。
涂布量可通过计量辊间压力进行调节，压力加强，涂料的通过量减少，涂布量也就减少。
辊式双面涂布机的优点是构造简单，可同时进行双面涂布，作为机内涂布机又具有较合适的涂布速度，并不易产生涂布条痕。
缺点是不易得到气刀涂布机的涂布厚度，也不能得到刮刀涂布机那样的平滑度和光泽度。
7、问答题打浆过程中的出现的一对矛盾是什么？正确答案：打浆可以提高纤维之间的结合力，但也会降低纤维的平均长度。
8、问答题压光机的作用？正确答案：提高纸的光泽度、平滑度及紧度，并使纸页沿全幅宽度上具有均匀一致的厚度。
可增加纸页的裂断长，则纸的耐破度、吸收性能下降。
9、问答题打浆的方式有哪些？各有什么特性？正确答案：以横向切断纤维为主的打浆方式------游离状打浆。
经过游离状打浆的纸料，在抄纸时，在造纸网上滤水速度较快，成纸质量相对来说比较疏松、多孔。
以纵向分裂纤维使之细纤维化为主的打浆方式------粘状打浆。
经过粘状打浆的纸料，由于纤维在打浆时，细纤维化的作用较好，纤维变得柔软，可塑和有滑腻的感觉，纸料在抄纸时，在造纸网上滤水较慢，成纸的紧度较大。
纸张加工中的涂布原料供应链管理考核试卷
B.涂布效果
C.环保要求
D.原料来源
2.供应链管理中，合理的库存管理包括以下哪些方面？()
A.库存水平的控制
B.库存周转率的提高
C.库存预测的准确性
D.库存类型的多样化
3.纸张涂布中常用的胶黏剂类型有哪些？()
A.水性胶黏剂
B.油性胶黏剂
C.热熔胶黏剂
D.无机胶黏剂
4.以下哪些措施可以降低涂布原料的物流成本？()
D.电子表格软件
18.以下哪些策略可以帮助企业应对原材料价格波动？()
A.长期采购合同
B.价格锁定
C.多元化采购来源
D.减少原材料使用
19.以下哪些因素会影响纸张涂布原料的运输决策？()
A.运输成本
B.运输时间
C.产品特性
D.目的地
20.以下哪些是供应链管理中的信息技术应用？()
A.企业资源计划（ERP）
答案：__________
5.在纸张涂布原料供应链中，运输成本是固定不变的。()
答案：__________
6.供应链管理只关注产品的生产过程，不涉及产品的销售和售后服务。()
答案：__________
7.供应商质量合格率是衡量供应商绩效的关键指标之一。()
答案：__________
8.在绿色供应链管理中，企业应该优先选择成本较低的环保材料。()
A.瓷土
B.胶黏剂
C.染料
D.润滑油
2.供应链管理中，供应商选择的依据不包括以下哪项？()
A.供应商的质量管理体系
B.供应商的产品价格
C.供应商的地理位置
D.供应商的员工数量
3.在纸张涂布过程中，常用的水性胶黏剂是以下哪种？()
抗水剂_精品文档
抗水剂抗水剂：一种提高材料耐水性能的重要技术摘要：抗水剂是一种用于提高材料耐水性能的添加剂，广泛应用于建筑、纺织、化工等领域。
本文将介绍抗水剂的定义、分类、原理、应用以及发展趋势，旨在为读者提供对抗水剂的全面了解和深入认识。
1. 引言水是人类生活中不可或缺的资源，但在某些情况下，水也可能会对材料产生负面影响。
例如，建筑材料在长期暴露于水的情况下可能受到腐蚀，纺织品在遭遇水湿环境时可能会产生变形，化工行业中的某些化学品在遇到水后可能会引发危险反应。
为了解决这些问题，科学家们研发了抗水剂，它能够提高材料的耐水性能，延长材料的使用寿命。
2. 抗水剂的定义和分类抗水剂是一种能够改善材料耐水性能的添加剂，它可以通过不同的机制来防止水分渗透。
根据其化学成分和作用方式的不同，抗水剂可以分为以下几类：疏水性抗水剂、渗透型抗水剂、涂料型抗水剂以及其他特殊类型的抗水剂。
疏水性抗水剂主要通过提供一层具有疏水性质的保护膜来阻止水分的渗透。
这种类型的抗水剂广泛应用于建筑材料中，比如砖瓦、混凝土等，能够有效抵抗雨水和其他湿度环境的侵蚀。
渗透型抗水剂则通过渗透到材料内部，填充孔隙，并与材料内部结构产生化学反应来提高材料的耐水性能。
这种类型的抗水剂常用于纤维素材料，如纸张和纺织品，可以有效防止湿度引起的负面效应。
涂料型抗水剂则是一种形成保护膜的抗水剂，通过在材料表面形成一层防水涂层来防止水分的渗透。
这种类型的抗水剂广泛应用于木材、金属等材料，可以有效防止水分对材料的腐蚀。
此外，还有一些特殊类型的抗水剂，如防水膨胀剂、封孔剂等，它们在特定的应用领域中发挥着重要的作用。
3. 抗水剂的原理抗水剂的原理主要有两种：物理隔离和化学反应。
物理隔离是指抗水剂通过形成一层具有疏水性质的保护膜来阻止水分的渗透。
这种保护膜可以将水分与材料隔离开来，从而防止水分对材料的侵蚀。
化学反应是指抗水剂通过与材料内部结构发生化学反应，提高材料的耐水性能。
这种化学反应可以改变材料的物化性质，从而使其具有更好的耐水性能。
新型抗水剂聚胺聚脲树脂在平板胶印白卡纸上的应用
从 表 １ 表 ２ ， Ａｚｃ配 制 、 看 用
的 涂 料 相 对 Ｍ 和 Ｐ Ａ 涂 料 Ｆ ＰＵ
相 同 的湿 拉 毛 效果 ， 墨 转 移情 油
况 也 比较 理 想 。
涂料 配方 中 的抗 水 剂 ， 中锆盐 其 的 效 果 最 好 ， 因 其 自 身 的 强 阳 但 离 子性 ， 成 其在 涂 料 制备 过程 造
中的 不稳 定 ， 水 的 强 烈刺 激性 氨 气 味 又 给 操 作 带 来 不 便 ， 成 本 且 太 高 。 聚 氰 胺 甲 醛 树 脂 类 抗 水 三
剂 曾一 度 被 广 泛 使 用 ， 其 缺 点 但 是 熟 化 速 度 慢 ， 由 于 其 中 含 有 又 游 离 甲 醛 ， 其 在 包 装 行 业 中 的 使 使 用受 到 限制 。 了降 低成 本且 为 保证 产 品质量 ， 们 对 江 苏武进 我 运 波 化 工 厂 生 产 的 聚 胺 聚 脲 树 脂 （ ＰＡ ＰＵ ） 抗 水 剂 在 涂 布 纸 类 板 中 的 应 用 与 进 口 湿 强 剂 进 行 了对 比实 验 。
维普资讯
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３ ．１ 从 表 ３的 结 果 来 看 ， ２、
新 型 抗 水 剂 聚 胺 聚 脲 树 脂
。 颜凌燕 宋 国 （ 海 经 济 特 区 红 塔 仁 恒 纸 业 有 限 公 司 广 东 珠
珠 海 ５ ０ ０） １ ７ ９
在 平版 胶 印 白卡 纸 上 的应 用
于 其 它 两 种 抗 水 剂 。 它 指 标 如 其
表 面 粗 糙 度 、白 度 、印 刷 光 泽
度 ， 墨吸收性 没有明显差距 。 油
３． ２ 对 于 平 版 胶 印 纸 最 重 要 的 湿 拉 毛 指 标 ， 全 碳 酸 钙 的 涂 料 在 配 方 中 ， 应 纸 样 １、 ２、 ３、 对 ４， ＰＡＰＵ 要 在 面 料 中 加 入 ０． ６ 份 的 时 候 才 能 达 到 与 ＡＺＣ、 Ｆ Ｍ
纸张防水原理范文
纸张防水原理范文纸张的防水原理是通过添加防水剂或通过物理和化学方法对纸张进行处理，形成防水层。
这一层能够防止水分渗透到纸张内部，保护纸张的质量和可读性。
一种常见的纸张防水方法是添加防水剂。
防水剂是在纸张的制造过程中添加的一种化学物质，它能够吸附在纸张纤维之间形成一层薄膜，阻止水分的渗透。
这种防水剂通常是聚合物或其他化学物质，它们在纸张湿润后可以形成一种持久且可靠的防水层。
添加防水剂的方法有很多种，例如在纸浆中加入防水剂或通过涂覆的方式将防水剂覆盖在纸张表面。
另一种纸张防水的方法是物理处理。
物理处理的原理是通过使纸张的表面形成一种抗水渗透的结构。
例如，通过压花或压纹的方法可以使纸张表面产生不规则的纹路，增加纸张的密度和厚度，降低水分渗透的能力。
此外，通过利用纸张表面的疏水性也可以获得防水效果，例如将表面处理成具有疏水性的材料，使水分无法附着在纸张表面上。
化学处理也是一种常见的纸张防水方法。
化学处理的原理是通过使纸张纤维发生化学变化，从而增加纸张的防水性。
例如，通过在纸张制造过程中将纤维经过化学反应使其变得更加耐水，或者通过在纸张中添加化学物质来增强纤维的防水性。
这种方法可以使纸张具有较好的防水性能，但需要严格控制化学物质的添加量，以避免对纸张质量和环境造成不利影响。
总结起来，纸张的防水原理主要是通过添加防水剂或通过物理和化学方法对纸张进行处理，形成能够阻止水分渗透的防水层。
这些防水层能够保护纸张的质量和可读性，提高纸张的使用寿命。
纸张防水的方法有很多种，选择合适的方法需要综合考虑纸张的用途、质量要求以及成本等因素。
如何使纸张不怕水
• 氨基树脂类抗水剂 • 氨基树脂类抗水剂是目前应用较多的一类抗水剂, 氨基树脂类抗水剂是目前应用较多的一类抗水剂 通常是醛和多官能团的酰胺与脲的缩合产物,如脲 通常是醛和多官能团的酰胺与脲的缩合产物 如脲 树脂、 树脂等。 醛(UF)树脂、三聚氰胺甲醛 树脂 三聚氰胺甲醛(MF)树脂等。 树脂等 • UF树脂是一种酸性固化的热固性氨基树脂 易溶 树脂是一种酸性固化的热固性氨基树脂,易溶 树脂是一种酸性固化的热固性氨基树脂 于水,常用作造纸湿强剂 常用作造纸湿强剂。 树脂为三维立体分 于水 常用作造纸湿强剂。UF树脂为三维立体分 子结构,非离子型树脂 不能较好地被带负电荷的纸 子结构 非离子型树脂,不能较好地被带负电荷的纸 非离子型树脂 浆纤维吸附,故不能在浆内直接添加 只能浸渍,同 故不能在浆内直接添加,只能浸渍 浆纤维吸附 故不能在浆内直接添加 只能浸渍 同 时需添加明矾或强酸性铵盐催化以加速固化[2]。 时需添加明矾或强酸性铵盐催化以加速固化 。 • MF树脂是由三聚氰胺粉末与甲醛在弱碱性条件下 树脂是由三聚氰胺粉末与甲醛在弱碱性条件下 缩合反应而成的水溶性树脂,涂布纸中做抗水剂的 缩合反应而成的水溶性树脂 涂布纸中做抗水剂的 大多是MF树脂 在造纸工业中应用非常广泛。 树脂,在造纸工业中应用非常广泛 大多是 • PPE树脂为水溶性阳离子型热固性树脂,自 1960年初问世以来,由于其增湿强效果好,近 年来在我国造纸工业中得到了广泛应用。 PPE树脂具有许多UF树脂和MF树脂无法比 拟的优点,它不仅是中碱性条件下熟化的高 效增湿强剂,而且在提高湿强度的同时并不 损失成纸的柔软性、吸收性,并且生产过程 泡沫少,成纸返黄少,并有良好的再生成浆性 能。
• 在纸张涂布用料配方中主要成分是颜料和粘贴剂， 在纸张涂布用料配方中主要成分是颜料和粘贴剂， 还要加入能赋予产品特殊性能， 还要加入能赋予产品特殊性能，或加工炒作正常 进行的分散剂，抗水剂，润滑剂等。 进行的分散剂，抗水剂，润滑剂等。当涂布纸用 于彩色印刷时， 于彩色印刷时，要求其表面必须具有较好的耐湿 摩擦性， 摩擦性，而对于浸水标签纸室外广告纸等特种防 水或抗水涂布纸， 水或抗水涂布纸，为达到其表面防水护抗水的目 的，除了在原纸中添加抗水性物质或强化内部施 胶外， 胶外，最根本最直接的方法就是在涂料中加入抗 水剂，使纸面涂层获得良好的抗水性能。 水剂，使纸面涂层获得良好的抗水性能。抗水剂 作为涂料的组成部分，能减少颜料， 作为涂料的组成部分，能减少颜料，胶粘剂干燥 成膜后的水溶性， 成膜后的水溶性，提高涂布纸的抗湿摩擦和拉毛 强度，有效改善涂布纸的印刷适性，减少掉毛， 强度，有效改善涂布纸的印刷适性，减少掉毛， 掉粉等现象。 掉粉等现象。
聚脲改性聚酰胺多胺环氧氯丙烷涂布抗水剂的研究
定 量 称 取 麦 草 浆 浆 样 ， 入 不 同量 的 施 胶 加 剂 、 留剂 及 填 料 ， Ｒ —Ｂ型 抄 片机上 抄 片 ， 助 在 ＱＪ
纸 样 在 干燥 器 中平 衡 稳定 ２ ｈ后 采 用 渗 透 法 测 ４ 定 其施 胶度 。成 形 设备 为 快速 抄 片 器 ， 网浓 度 上
～
１０ １ ℃进 行 脱 氨 化 反应 ， 到 棕 红 色 透 明 粘 性 得
抗水 效果 ， 新 型 的环 境 友好 型 抗水 剂 。 是
１ 制备 １ １ 原 料 ．
液体 。
１ ２ ３ 环 氧 化反 应 ．． 降 温 至 ７ ℃ ， 上 述 中间 体 中加 入 环 氧氯 ０ 在 丙烷及水 ， 应约 ２ 保持 体系 ｐ 值为 ７５ 反 ｈ， Ｈ ． ～ ８ 当粘 度 达 到要 求 时 ， 即 加入 盐 酸 调 ｐ 值 并 ， 立 Ｈ 终止反应。 １ ２ ４ 质 量指 标 ．． 外 观 ： 黄 色 粘 稠 液 体 ； 含 量 ：０ ； 度 淡 固 ６ 粘
其作 为涂 布 抗 水 荆 的应 用工 艺及 作 用 机理 ， 分析 了 多种 因素 对 产 品性 能 和 贮 存稳 定 性 的
影响。
关键 词 ： 湿 强 荆 ； 增 抗水 剂 ； 聚酰 胺 多胺环 氧 氯 丙烷 ； 学 改性 化
中 图分 类号 ： Ｓ ２ ３ＴＳ ５ １ Ｔ ７ ７ ． ￣ ７８ ． ］
己二 酸 ， 乙烯 三 胺 ， 氧氯 丙 烷 ， 素 ， 二 环 尿 交 联 剂 等 ， 为 化 学 纯 。三 聚 氰 胺 甲醛 树脂 ， ５ 均 ３ （ 质量 分数 ） 自制 。聚苯 乙烯 丙烯 酸 酯涂 布 粘合 ， 剂乳液， 自制 。 阴离 子 型乳 液 松香 胶 ， ＡＲ， 西咸 陕
造纸防水剂种类
造纸防水剂种类引言：造纸防水剂是一种应用于纸张表面的化学物质，用于提高纸张的防水性能。
它们可以防止纸张在接触水或湿气时变得湿润和易碎。
本文将介绍几种常见的造纸防水剂种类，包括硅酸盐防水剂、蜡防水剂、涂料防水剂和纳米防水剂。
一、硅酸盐防水剂硅酸盐防水剂是一种常见的造纸防水剂，它通过在纸张表面形成一层微细的硅酸盐颗粒来提高纸张的防水性能。
这种防水剂可以有效地阻止水分渗透到纸张内部，从而保持纸张的强度和稳定性。
硅酸盐防水剂广泛应用于包装纸、卫生纸和纸巾等纸制品的生产中。
二、蜡防水剂蜡防水剂是一种基于蜡质的造纸防水剂，它可以在纸张表面形成一层薄膜，有效地阻止水分渗透。
蜡防水剂具有良好的耐水性和耐磨性，可以使纸张在潮湿环境下保持较好的强度和稳定性。
蜡防水剂常用于制作防水纸袋、防水包装盒和防水标签等纸制品。
三、涂料防水剂涂料防水剂是一种将涂料应用于纸张表面的造纸防水剂。
涂料防水剂可以形成一层均匀的涂层，有效地阻止水分渗透。
这种防水剂具有较好的耐水性和耐磨性，可以使纸张在潮湿环境下保持较好的防水性能。
涂料防水剂广泛应用于海报、宣传册和书籍等纸制品的印刷和包装中。
四、纳米防水剂纳米防水剂是一种基于纳米技术的造纸防水剂，它可以在纸张表面形成一层纳米级的防水层。
这种防水剂具有极高的防水性能，可以有效地阻止水分渗透，并且具有良好的透气性。
纳米防水剂常用于高要求的纸制品，如电子产品说明书、地图和户外广告牌等。
结论：造纸防水剂是提高纸张防水性能的重要化学物质。
硅酸盐防水剂、蜡防水剂、涂料防水剂和纳米防水剂是常见的造纸防水剂种类。
它们在纸制品的生产和应用中发挥着重要的作用，保护纸张免受水分侵害，提高纸张的质量和使用寿命。
随着科技的不断进步，我们相信未来还会有更多创新的造纸防水剂问世，为纸张的防水性能带来更大的突破。
一种抗水抗油IPN体系的制备及在纸张中的应用
一种抗水抗油IPN体系的制备及在纸张中的应用边强;史荣祥;张宗顺;刘鸿谕;宋兆萍【摘要】研究制备了具备抗水抗油性能的互穿网络聚合物体系(IPN),并对纸张表面进行涂覆处理,以期获得高阻隔性能的纤维素基绿色包装材料.该体系包含羟基封端的聚二甲基硅氧烷-正硅酸甲酯(PDMS-TMOS)体系和海藻酸钠-氯化钙(SA-CaCl2)交联体系两个独立的网络体系.研究了不同催化体系(氢氧化钠和二月桂酸二丁基锡)对TMOS水解性能及水解后所制备互穿网络聚合物性能的影响.利用制备的IPN对滤纸进行表面涂布处理,通过测试涂布后滤纸的接触角、水蒸气透过率来检验IPN 涂布纸张的抗水性能;通过Kit抗油法评价IPN涂布滤纸的抗油效果.研究结果表明:相比于氢氧化钠催化体系,二月硅酸二丁基锡(DBTL)催化TMOS经水解-缩合形成的防水剂阻水性能明显更好;PDMS-TMOS水解-缩合溶胶具有更强的阻水性能;IPN涂布后的滤纸水接触角达到124°,抗油级别(Kit法)达到9级,表现出优异的抗水抗油性能.实验结果表明,IPN互穿网络涂布纸张兼具抗水抗油性能,且其抗油抗水性能相对于未涂布滤纸大幅度提高.【期刊名称】《山东轻工业学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(032)005【总页数】6页(P1-6)【关键词】纸;互穿网络;抗水;抗油【作者】边强;史荣祥;张宗顺;刘鸿谕;宋兆萍【作者单位】齐鲁工业大学(山东省科学院)生物基材料与绿色造纸国家重点实验室,制浆造纸科学与技术教育部重点实验室,济南250353;齐鲁工业大学(山东省科学院)生物基材料与绿色造纸国家重点实验室,制浆造纸科学与技术教育部重点实验室,济南250353;齐鲁工业大学(山东省科学院)生物基材料与绿色造纸国家重点实验室,制浆造纸科学与技术教育部重点实验室,济南250353;齐鲁工业大学(山东省科学院)生物基材料与绿色造纸国家重点实验室,制浆造纸科学与技术教育部重点实验室,济南250353;齐鲁工业大学(山东省科学院)生物基材料与绿色造纸国家重点实验室,制浆造纸科学与技术教育部重点实验室,济南250353【正文语种】中文【中图分类】TS761.7造纸的原料主要包含植物纤维。
抗水剂在纸张涂布中的应用(3)氨基树脂类抗水剂及碳酸锆铵抗水剂(AZC)
氨基树脂类抗水剂及碳酸锆铵抗水剂（AZC）1.氨基树脂类抗水剂氨基树脂类抗水剂是目前应用较多的一类抗水剂,通常是醛和多官能团的酰胺与脲的缩合产物, 如脲醛(UF)树脂、三聚氰胺甲醛(MF)树脂等。
UF树脂是一种酸性固化的热固性氨基树脂,易溶于水, 常用作造纸湿强剂。
UF树脂为三维立体分子结构, 非离子型树脂, 不能较好地被带负电荷的纸浆纤维吸附, 故不能在浆内直接添加,只能浸渍, 同时需添加明矾或强酸性铵盐催化以加速固化。
MF树脂是由三聚氰胺粉末与甲醛在弱碱性条件下缩合反应而成的水溶性树脂, 涂布纸中做抗水剂的大多是MF树脂, 在造纸工业中应用非常广泛。
1.1氨基树脂类抗水剂的制备氨基树脂类抗水剂的制备分为两步 : 第一步是在碱性条件下甲醛与三聚氰胺的羟甲基化反应,这是一种加成反应;第二步是在酸性条件下进行醚化反应。
反应式如下:1.2 氨基树脂的改性氨基树脂在造纸行业中应用非常广泛, 但其贮存稳定性差, 在放置过程中会发生胶凝, 并且在使用过程中释放大量的甲醛, 污染环境。
多年来人们采取很多方法对氨基树脂进行改性, 通过加人一些化学改性剂来增强其抗水性。
对氨基树脂主要从以下个方面进行改性。
(1) 阴离子改性氨基树脂。
用亚硫酸氢钠、氨基磺酸盐作改性剂, 得到的改性产品可以在酸性、中性或碱性条件下固化。
改性剂既可在浆内添加, 又可在涂布中配用。
(2) 阳离子改性氨基树脂。
用多胺、醇胺等作为改性剂, 得到的改性产品水溶性好, 含甲醛量低, 固化要求值小, 可在浆内直接添加[3]。
1.3 氨基树脂及其改性产品在应用中的优缺点氨基树脂的优点是生产成本较低, 工艺较简单, 我国早期一直使用氨基树脂作抗水剂。
1970年代, 国外对氨基树脂的改性作了大量研究, 研制出贮存稳定的氨基树脂, 这类树脂在淀粉-胶乳混合胶粘剂的涂料配方中达到了比较满意的效果。
经过改性的氨基树脂作为抗水剂具有树脂含量高、稳定性好、水溶性好、使用方便的特点, 能赋予铜版纸、涂布白纸板以较高的湿强度和抗湿摩擦性, 与涂料中的胶乳和淀粉有极好的交联和相容性, 不会产生絮凝、增稠等,使涂料具有良好的流动稳定性和化学稳定性,损纸处理也较容易。
抗水剂
抗水剂抗水剂（耐水化剂）在涂布／涂料过程中起很大作用。
对于平版彩色印刷胶印，防水对于有颜料涂布的纸是一个重要因素。
该产品微带阳离子，同胶乳微粒和色素的阳离子形成强胶联，所以它提高改善了湿润黏附性能，湿润摩擦阻抗，湿润承受力。
它可带来轻微絮凝固定，涂布规模大涂层面构成微毛孔结构.具有以下优点：提高适印度，湿润黏附性能，湿润摩擦阻抗，不透明性，并减少胶粘剂变动和变成杂色。
与胶乳，面料和其他添加剂易混合。
1、好的防水性2、提高湿润摩擦和湿润黏附性能3、提高墨水接受能力4、提高亮度5、提高不透明性6、改善色彩杂色（使颜色不变杂）7、提高抗水泡能力（不易起水泡）【具体说明】【应用】由于有上佳的防水性，它可用于艺术，（铸铅版用的）纸型，白版等所有涂布纸。
我们使用原汁或加水的稀释液。
它的剂量适应性强，根据工厂的条件，0.1%到0．8％都可适用。
【施胶压榨条件】：1）原纸------------------H外加75g/m2艺术原纸2）引纸量---------------- 15g/m2（单面涂布）3）烘干条件-------------热风80℃，120℃＊1分钟4）压光机----------------6 0℃，100kg／cm(2NlP）测量条件：----粘度（CPS ）BROOKFIELD DV-I+粘度计（#2，60RPM）----湿润摩擦阻抗阻力：SANGYO公司测定仪，型号AB-301----湿润黏附阻力：RI—测定器Ⅲ----亮度：∑-80ZⅡ型，日本公司----墨水吸收性：白色下降率（％），黑M（TV＝10）：1到2分钟后我们以5m印刷检查墨水标记----K＆N墨水吸收性2）测试结果：烘千条件，80℃。
涂料耐水化剂
耐水化剂种类
1：氨基树脂类耐水化剂 此类抗水剂是醛和多官能团的酰胺和脲的缩合产 物。一般为脲醛树脂（UF）、三聚氰胺树脂 （MF），涂布纸中作抗水剂的大多是三聚氰胺甲 醛树脂。 我国早期一直使用脲甲醛、三聚氰胺甲醛树脂， UF存在熟化速度慢、粘度稳定性差等缺点， MF 则较适用于偏酸性的pH范围，因此不适合含有碳 酸钙和沙丁白的涂料配方。氨基树脂本身及其在 架桥过程中会有部分甲醛产生，对涂布作业、产 品存放和使用环境有不良影响。
涂料中添加耐水化剂的作用
1：减少颜料、胶粘剂干燥成膜后的水溶性 2：提高涂布纸的抗湿摩擦和拉毛强度 3：有效改善涂布纸的印刷适性，减少掉毛、
掉粉
耐水化剂的作用机理
耐水化剂的作用机理可分为两种： 1：耐水化剂分子中的活性羟基与胶粘剂中的
羟基交联固化，形成网状固化膜，从而达 到抗水的作用，如氨基树脂类抗水剂。 2：用某种物质来阻止胶粘剂中的亲水集团与 水亲和来达到抗水的目的。如碳酸锆铵抗 水剂。
涂料耐水化剂
广西金桂浆纸业技术交流会
前言
在纸张涂料配方中主要成份是颜料和胶粘剂，还 要加入能赋予产品特殊性能，或使加工操作正常 进行的分散剂、抗水剂、润滑剂等。当涂布纸用 于印刷时，要求其表面具有较好的耐湿摩擦性， 而对于浸水标签纸、户外广告纸等抗水涂布纸， 为达到其表面防水目的，除在原纸中添加抗水性 物质及强化内部施胶外，最根本最直接的方法就 是在涂料中加入耐水化剂，使纸面涂层获得良好 的抗水性能。
PAPU结构式
4：金属盐类耐水化剂
这类抗水剂应用最广泛的是碳酸锆盐抗水剂（AZC/KZC）。 与传统的抗水剂相比，碳酸锆盐具有良好的抗水性，特别 是湿拉毛指标上效果明显。碳酸锆铵熟化速度较快，耐湿 摩擦性好，在涂料干燥过程中迅速固化，可以节省大量热 能，并能提高车速，增加产量。它比有机系列抗水剂适用 范围广，可与含羟基、羧基的化合物反应形成防水膜。在 高pH下不失效，特别适用于碳酸钙等弱碱性颜料。该抗水 剂环保高效，价格相对较高。
两种抗水剂对涂料及涂布纸性能的影响
Feb., 2021 Vol.42, No.3
研究开发 R & D
抗水性助剂，使得涂布层获得良好的拒水性能[1]。 同 时，基于 安 全与环 保 的 考虑，国家 对 食品 包 装 纸
及生活用纸等出厂质量要求越来越严格，之前广泛用于 涂布的 抗 水剂 例如脲 醛树脂、改性 三聚氰 胺甲醛树脂、 乙二醛等，因为使用后纸张中留有部分甲醛等有机物， 已被淘汰。现在更多地是使用聚酰 胺聚尿素甲醛树脂 （PAPU）和碳酸锆盐抗水剂。
涂料实验中常使用旋转黏度计R V T检测涂料低剪 切黏度，条件室温，转速100 r/m i n。使用普利赛斯保 水度仪检测涂料的失水值，条件0.50 kPa，90 s。 2.5 纸张涂布及压光
取已配好的涂料，使用实验室刮棒涂布机 进行涂 布，控 制 涂布量（1 2±1）g /m 2。使 用烘 箱 干 燥 ，干 燥 温 度（10 5±2）℃，干 燥时间2 m i n。烘干后的纸张需
摘 要：PAPU和碳酸锆盐类抗水剂是在造纸生产中常用的两 种涂料抗水剂。本文对PA P U和碳酸锆盐两种抗水剂在涂料 及涂布纸中的应用作了对比研究，讨论其对涂料和涂布纸的 影响。 关键词：PAPU；碳酸锆盐；涂料；油墨吸收
Abstract: PAPU and zirconium carbonate are two new kinds of water repellents. In this study, PAPU and zirconium carbonate were both used in paper coating. Coating material and some surface properties of coated paper were discussed. Key words: PAPU; zirconium carbonate; coating material; ink absorption
造纸化学品分类
造纸化学品分类内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）造纸化学品分类造纸化学品行业涉及的产品面十分广泛，品种繁多，根据它们在造纸过程中的应用可分为几大类：1.制浆/脱墨化学品制浆/脱墨化学品是指原生纤维和再生纤维加工过程中使用的化学品，它能缩短制浆的蒸煮时间、提高纤维的得率及质量、减少制浆废水污染；2.过程化学品包括助留助滤剂、消泡剂、腐浆控制/杀菌剂、树脂障碍/沉积物控制剂、纤维分散剂等。
它们的作用是使生产过程优化、纸机运行速度提高、能用较差的纤维原料生产出合格的纸张，有的品种具有大幅度减少对环境污染的作用。
3.功能性化学品包括（浆内、表面）施胶剂、干增强剂、湿增强剂、染料、颜料、增白剂、柔软剂、阻燃剂、防油剂、防水剂等等。
这类化学品品种繁多，具有很强的针对性、专用性，它们有的赋予纸张各种优越的特殊性能（如印刷书写性、干强度、湿强度、平滑性、抗水性、抗油性、柔软性等等），有的添加量仅占纸张重量的2～3%，但对纸张的品种和质量起着决定性的作用，具有很高的经济效益和社会效益。
4涂布加工用化学品包括涂布粘合剂、颜料、颜料分散剂、印刷适性改进剂、润滑剂、抗水剂、杀菌防腐剂、消泡剂等。
这些化学品主要用于高档涂布纸的生产，对提高纸的品质和附加值有着重要作用。
5水处理化学品包括造纸系统的水处理、冷却水处理、上水处理、造纸污水的处理。
水处理化学品在整个造纸过程中起到保证造纸系统的水质、降低水耗、有效的维持和延长水厂的使用周期、确保环境不受污染的作用。
上面的分类是根据造纸化学品在造纸过程中的应用来划分的，但由于原料路线不同，加上各种高新技术的发明与应用，造成了产品的多样性。
随着我国国民经济发展对纸和纸板的质量和数量形成新的强劲需求，对造纸化学品的研究开发与应用技术研究也提出了新的更高的要求。
造纸化学品在造纸工业上的应用具有很强的针对性和专用性，按照其在造纸中的作用分类，中国造纸用精细化学品的产品品种分类如下：A、制浆用化学品(1）蒸煮助剂—蒽醌、绿氧①非离子型：烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇环乙环丙嵌段共聚物(2）废纸脱墨剂②阴离子型：烷基苯磺酸钠、烷基醚硫酸钠、脂肪酸皂类③多种表面活性剂有选择的复配物(3)纸浆漂白剂—二氧化氯、双氧水(4)纸浆漂白助剂—氨基磺酸、二氧化硫脲(5)绒毛浆松解剂—季铵盐类的复配物B、造纸过程化学品(1)助留助滤剂—阳离子淀粉、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺（PEI）、阴离子淀粉及多元助留体系(2)消泡剂—有机硅型、聚醚型或脂肪酰胺型表面活性剂(3)防腐剂—均三嗪、异噻唑啉酮类、有机溴化合物(4)絮凝剂—聚合氯化铝、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺及其改性产品(5)沉积物控制剂—阳离子聚酰胺等(6)纤维分散剂—聚氧化乙烯、高分子量阴离子聚丙烯酰胺等C、功能性化学品①酸性抄纸用：白色松香胶、强化松香胶阴离子乳液松香胶、阳离子乳液松香胶(1)浆内施胶剂②中性抄纸用：烷基烯酮二聚体（AKD）链烯基琥珀酸酐（ASA）松香系中性施胶剂树脂型中性施胶剂(2)干增强剂——阳离子淀粉、聚丙烯酰胺（阴离子型、阳离子型、两性）、两性淀粉、多元变性淀粉等(3)湿增强剂——三聚氰胺甲醛树脂（MF）、脲醛树脂（UF）、聚酰胺环氧氯丙烷树脂（PPE）等(4)表面施胶剂—聚乙烯醇、氧化淀粉、高留着阳离子淀粉、苯乙烯马来酸酐共聚物、丙烯酸—苯乙烯共聚物、CMC等(5)增白剂—VBL、APB-L、APC(6)柔软剂—咪唑啉类、甜菜碱等(7)阻燃剂—氨基磺酸盐、聚磷酸铵等(8)防水剂—有机硅、含氟有机化合物(9)填（染）料——滑石粉、轻质碳酸钙、超细磨重质碳酸钙、高岭土、钛白粉等D、涂布加工纸用化学品(1)涂布粘合剂（胶料）——羧基丁苯胶、醋一丙共聚乳液、苯一丙共聚乳液及CMC、干酪素、变性淀粉等。
纸张基本知识
1.现代造纸的原料有哪些？答：现代造纸的原料有植物纤维（木材、竹、草类等），矿物纤维（石棉、玻璃丝等），其他纤维（尼龙，金属丝等），还有用石油裂解得到的高分子材料。
目前用于书写、印刷、包装的纸仍主要以植物纤维为主要原料制成。
2.造纸植物纤维原料的种类有哪些？答：目前造纸工业用植物纤维原料主要可分为两类：木材纤维原料：直接从树木中获得的植物纤维。
非木材纤维原料：又分草类纤维原料、韧皮纤维材料和籽毛纤维材料。
3.纸张常用辅料的组成及作用是什么？答：辅料是指为满足纸张的不同使用性能而添加到纸张中的各种助剂。
辅料由填料、胶料、色料和其他化学助剂组成。
填料能改进纸张的平滑度和不透明度；胶料能使纸张具有抗水性能；色料能增加纸张的白度等；染料能给纸张上色；其他化学助剂可改变纸张的性质，以提供纸张某些特殊用途。
4.胶料的作用是什么？答：用植物纤维生产的纸张，因纤维本身和纤维间存在大量的毛细孔，而且构成纤维的纤维素、半纤维素含有大量亲水的羟基，所以能吸收水或其他液体。
为使纸张不被水或其他液体浸润，需在纸中加入具有抗液性胶体物质或成膜物质，即胶料，给予纸张抗液体渗透和扩散的性能。
在造纸工业中施加胶料的工艺过程称为施胶。
5.施胶有哪些方法？答：根据施胶效果的不同，施胶方法分为内部施胶和表面施胶两种。
内部施胶是将胶料加入纸浆中，再抄成具有憎液性的纸和纸板。
常用胶料有松香胶料和合成胶料。
表面施胶是在纸张表面涂上一层薄的胶料，从而使纸张具有憎液性能。
常用胶料有淀粉、动物胶、及合成胶料等。
表面施胶主要用于胶版纸、书写纸和有憎液性要求的包装纸和纸板。
6.表面施胶对印刷纸性能的影响有哪些？答：①增加纸张的抗水能力及表面强度，可减少胶印中纸张的掉毛现象；②改进印刷适性，若表面胶料太少，印刷中纸张将吸收油墨中过多的连结料，造成印迹无光泽。
相反，若表面胶料太多，将减慢油墨的干燥速率，导致蹭脏和光亮污点；③增加纸张的可擦性，表面施胶可减少油墨的渗透，因而易于把油墨擦掉，增加了纸面的抗磨擦能力；④增加纸张的强度，如耐破度、耐折度和抗张强度；⑤减少纸张的两面差和变形。
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抗水剂概述与分类
我国从20 世纪90 年代起纸和纸板产量连续居世界第3位,但由于产品质量和档次上不去,致使产品大量积压,而纸的进口量逐年猛增。
这是造纸业面临的严峻的问题,解决的关键是提高产品档次和质量,合理使用造纸助剂是改善纸品质量的有效途径。
在纸张涂布用涂料配方中主要成分是颜料和胶粘剂,还要加入能赋予产品特殊性能,或使加工操作正常进行的分散剂、抗水剂、润滑剂等。
当涂布纸用于彩色印刷时,要求其表面必须具有较好的耐湿摩擦性,而对于浸水标签纸、室外广告纸等特种防水或抗水涂布纸,为达到其表面防水或抗水的目的,除了在原纸中添加抗水性物质或强化内部施胶外,最根本最直接的办法就是在涂料中加入抗水剂,使纸面涂层获得良好的抗水性能。
抗水剂作为涂料的组成部分,能减少颜料、胶粘剂干燥成膜后的水溶性,提高涂布纸的抗湿摩擦和拉毛强度,有效改善涂布纸的印刷适性,减少掉毛、掉粉等现象。
早期常用甲醛、乙二醛和某些金属盐来提高涂层的抗水性,由于甲醛对健康不利而限制了使用。
随着涂布速度的加快和印刷技术的发展,对纸张的抗干、湿拉毛强度的要求更高,对抗水剂的要求也随之提高。
在20 世纪70年代后期及80年代初,涂料胶粘剂品种的变化,使抗水剂改用三聚氰胺甲醛和脲醛树脂。
近来,含甲醛和释放甲醛的抗水剂不受欢迎,不久的将来会被淘汰,无甲醛抗水剂会逐渐被接受。
聚酰胺聚脲树脂(PAPU) 是一种新型抗水剂,可以很好改善印刷适性。
同时它可以用于各种胶粘剂的涂料配方中,应用十分广泛,纸厂使用成本比三聚氰胺甲醛(MF) 树脂低,固化速度快,成纸下机就有效果,不需熟化;根除甲醛危害,有利于环保;有优良的贮存稳定性,有良好的水溶性和优越的抗水性,该产品有广阔的发展前景。
目前常用的抗水剂主要包括氨基树脂类、金属盐类和有待于进一步推广使用的聚酰胺聚脲树脂等。
下面会对其分别介绍。
1 抗水剂的抗水机理
抗水剂的抗水机理可以分为两种 :
(1) 抗水剂分子中的活性羟基与胶粘剂中的羟基交联固化,形成网状的固化膜,从而达到抗水的作用,如氨基树脂类抗水剂。
(2) 用某种物质来阻止胶粘剂的亲水基团和水亲和来达到抗水的目的,如碳酸锆铵抗水剂。
2 各种抗水剂分子结构及反应机理的比较
2. 1 分子结构的比较
三种抗水剂的分子结构如下：
2. 2 反应机理的比较
三种抗水剂的反应机理比较见表1
3 抗水剂的种类
3. 1 氨基树脂类抗水剂
此类抗水剂是醛和多官能团的酰胺和脲的缩合产物。
一般为脲醛(UF树脂) 、三聚氰胺树脂(MF树脂) ,涂布纸中做抗水剂的大多是三聚氰胺甲醛树脂。
3. 1. 1 氨基树脂类抗水剂的制备
氨基树脂类抗水剂的制备分为两步: 第一步是在碱性条件下甲醛与三聚氰胺的羟甲基化反应,这是一种加成反应;第二步是在酸性条件下进行醚化反应。
反应式如下:
3. 1. 2 氨基树脂类抗水剂在应用中存在的问题
脲甲醛、三聚氰胺甲醛树脂在造纸工业的应用已有很长的历史,我国早期一直使用脲甲醛、三聚氰胺甲醛树脂。
但是UF 树脂存在熟化速度慢、粘度稳定性差等缺点,MF 树脂则较适用于偏酸性的pH 范围,随pH 值的升高其熟化时间延长,因此不适合于含有碳酸钙和沙丁白的涂料配方。
氨基树脂本身及其在架桥过程中会有部分甲醛产生,对涂布作业、产品存放和使用环境有不良影响。
随着高浓刮刀涂布机的引进,在涂料配方中采用的抗水剂都是高固体分、低甲醛量贮存稳定的改性的三聚氰胺甲醛树脂。
为此国内不少院所开始从事改性MF 树脂的研究。
济南市化工研究所产品的技术指标达到了国外同类产品的水平,居国内领先。
另外,20 世纪70 年代,国外对三聚氰胺甲醛树脂的改性作了大量研究,研制出了高固体分、贮存稳定的三聚氰胺甲醛树脂,这类树脂在淀粉- 胶乳混合胶粘剂的涂料配方中达到了比较满意的效果。
但即使是改性的三聚氰胺甲醛树脂在生产、使用、贮存过程中还会释放大量的有害的甲醛气体,因此会逐渐被淘汰。
3. 2 碳酸锆铵抗水剂
3. 2. 1 碳酸锆铵(AZC) 的合成
工业上以锆英砂为原料, 与烧碱在650 ～700 ℃下碱熔,然后进行烧结水淬生成锆盐,最后加铵盐反应得到。
实际生产中,为保证AZC 的稳定性,必须添加缓冲剂以稳定其结构,防止聚合。
由于AZC 系阴离子多聚体,应在合成后期加入少量解聚物,通常为弱阳性有机化合物,这样锆离子大分子化合物会因空间位阻而受到排斥,使锆分子间失去凝结机会。
所加入的化合物既不可影响AZC 抗水性能,又须低用量、无污染。
3. 2. 2 碳酸锆铵的特性与应用
碳酸锆铵,棱柱状结晶,易溶于水,在空气中不稳定,溶于稀酸和碱。
水溶液在60 ℃迅速分解,并以阴离子羟基化锆聚合物存在,对羟基、羧基等有机物具有较强的结合力。
碳酸锆铵有较高的化学活性,在固化交联中无需加热,作为纸张涂料的交联剂,在涂料干燥过程中迅速固化,可节省大量热能,并能提高车速,增加产量。
另外,AZC在高pH 值下不失效,特别适用于碳酸钙等弱碱性颜料。
其用量少,最适合淀粉/ 苯丙胶乳或聚乙烯醇等涂料。
但是AZC 粘度稳定性差,固含量低,相对于其他固含量较高的抗水剂,成本较高。
而且常用的涂料配方中各种原材料多为阴离子型,且AZC具有强阳离子性,在配料过程中必须保持搅拌并缓慢加入, 否则易造成涂料粘度休克( shock) 。
AZC的特点是pH 越高,阳电性越弱,因此,为了其稳定性和操作性能,只好做成铵盐,又给操作过程带来了强烈刺鼻的氨气味,因此使用并不广泛。
3. 3 聚酰胺聚脲树脂(简称PAPU 树脂)
随着涂布机、印刷机速度的提高和纸面涂布次数的增加,工艺上对抗水剂使用的pH 值、熟化速度、粘度等适应性有更高的要求;涂布配方要求在获得必要抗水性的同时更希望对涂布纸的印刷适性有所改善;另外,由于食品包装及生活用品法规方面的限制,以及改善涂布作业环境的要求,均希望涂料和涂布纸释放更少的有害物质。
由于三聚氰胺树脂等传统抗水剂在以上诸多方面存在难以弥补的缺陷,因此需要一种新型抗水剂来取代它。
PAPU 是一种新型抗水剂,因其不含游离甲醛,熟化速度快,可以赋予大豆蛋白、淀粉等胶粘剂良好的抗水性,特别是可以有效改善涂布纸的印刷适性,满足涂布和印刷技术发展的最新要求。
3. 3. 1 PAPU 的制备
PAPU 的制备分两步完成 :首先合成一定分子质量的聚酰胺,然后再与聚脲进行缩聚合成聚酰胺聚脲树脂。
在聚酰胺合成的过程中采用链中止剂来控制其分子质量。
工艺流程如下图。
3. 3. 2 PAPU 的抗水作用
PAPU 分子中除含有活性羟基外,还含有氯乙醇基和聚胺基等多功能的活性基团,更能充分地与涂料中胶粘剂的羟基交联固化,从而具有更为优良的抗水性。
PAPU 的抗水作用是由上述活性基团决定的,氯乙醇基可以与胶粘剂产生化学共价键,聚胺基则可以与胶粘剂产生离子键结合,从而使其成为适合各种胶粘剂涂
料配方的抗水剂。
如在大豆蛋白和涂布淀粉的涂料配方中作用分别为:PAPU 树脂作用于大豆蛋白作为胶粘剂的涂料配方,由于大豆蛋白是天然的两性离子聚合物,其蛋白结构上的羧酸盐基团和胺基可以分别与PAPU 产生离子键和共价键结合,因而比较容易达到不溶化的目的;PAPU 树脂作用于使用涂布淀粉的涂料配方,通过淀粉分子链上的羟基与PAPU进行环氧化反应形成化学共价键,达到抗水的目的。
3. 3. 3 PAPU 在涂布中的应用效果
PAPU 的应用效果主要体现在两个方面 ,其一是作为抗水性而产生的对涂布纸表面强度的改善;其二是PAPU 微弱的阳离子性可以与涂料中的阴电性物质形成微絮凝作用,从而引起涂料层特性的变化及其带来的对涂布纸印刷适性的改善。
3. 3. 4 PAPU 的市场前景
我国胶版印刷涂布纸存在的最大问题是表面强度差,印刷中掉毛掉粉,这与涂料配方中的抗水剂有很大关系。
PAPU 是一种新型抗水剂,可以很好改善印刷适性。
同时它可以用于各种胶粘剂的涂料配方中,应用十分广泛,纸厂使用成本比MF 树脂低,固化速度快,成纸下机就有效果,不需熟化;根除甲醛危害,有利于环保;有优良的储存稳定性,有良好的水溶性和优越的抗水性,该产品有广阔的发展前景。
4 展望
随着环境保护要求的日趋严格, 同时人们对纸制品的要求也越来越高, 因此, 应开发具有环保和功能型的新型抗水剂, 并适应造纸行业由酸性抄纸向中性抄纸转变的需要。
传统抗水剂固含量低, 运输成本较高, 因此, 应开发研究固含量较高的抗水剂。
目前生产抗水剂的原料成本较高, 寻求一种价格较低的原材料来代替或部分代替传统工艺中价格较高的原材料, 以达到降低成本的目的, 适应市场的需求。