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。

影响施胶压榨的因素有：

○1纸的施胶度：完全未施胶的纸比施胶过的纸多吸收100%的胶液。而施胶过的纸，松香胶的用量增加对胶液的吸收影响不太明显。

○2纸机车速的影响：应用试验表明，纸机车速从100m/min到大约300m/min之间，淀粉拾取量大大增加，但增加到650m/min后，淀粉拾取量（施胶量）没有明显增加。

○3纸的定量：用松香施胶的各种定量的纸，定量对淀粉的拾取量（施胶量）几乎没有影响。○4纸的其他性能对淀粉拾取量影响；

a、越是精磨，淀粉的拾取量越低；

b、透气度越高，淀粉的拾取量越高；

c、表面越光滑，淀粉拾取量越低；

d、进入施胶前纸的水份越低，拾取量越多，水份在5—12%会获得最大的拾取量；

○5淀粉胶的粘度、温度、固含量（浓度）对淀粉胶的拾取量（施胶量）及环压强度（CMT）的影响：淀粉胶的温度越高渗透量越高，拾取量也越高；若纸机车速恒定，在14—40cps粘度的范围内，淀粉胶的粘度对淀粉的拾取量没有重大影响，通过提高淀粉的固含量的方法，可以增加淀粉的拾取量，提高环压强度。

淀粉拾取量（施胶量）（g/m2）环压提高率

固含量% 粘度cps 淀粉 CMT%

6 15 2 19

8 25 3 34

10 40 4 43

但淀粉固含量太高会产生甩胶的现象。

（四）注意事项：

（1）需正确选用表面施胶剂：造纸工业对表面施胶剂用淀粉的主要要求是粘度、粘接强度、离子性胶液稳定性，和成膜性等指标；一般应具备以下条件：

A、要求粘度可调范围广，以适用不同的纸种；

B、要求易于吸附在纤维上，经淀粉表面施胶过的纸，在损纸回用时，非阳离子化的淀粉易从纤维上脱离，溶解并进入白水中，不仅会造成白水中的BOD、COD值上升，而且会降低细小纤维和辅料的留着率。比如采用氧化淀粉表面施胶，在损纸回用过程中，当成浆中

氧化淀粉含量达到2%时，助留剂量要加大8倍才能达到原有留着率。

C、要求冷却时不冷凝胶（即要求糊液稳定性好），且成膜性能要好。

（2）避免直链淀粉结晶现象的发生

一般淀粉糊液在67—89℃的临界凝胶内保温时，直链淀粉容易产生结晶，较难通过施胶而滞留于施胶槽中，增加了施胶液的粘度和固含量，严重时结晶的直链淀粉可达20—30%，从而造成上胶量的波动，另外，部分结晶体体通过施胶压榨区附在纸页上，由于结合力差，易脱落附在辊子上、烘缸和干网上，结果造成纸面不整洁。解决的办法是避开直链淀粉的结晶敏感温度范围67—89℃；考虑到在较低温度下淀粉易发生胶凝和老化（凝沉）现象，因此建议贮存和使用时温度控制在63—66℃为宜。

另外，老化沉淀太久的淀粉胶要及时排掉，否则强行上胶会损坏施胶辊的胶面。