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水熔性PAE粉 造纸湿强剂PAE聚酰胺多胺环氧氯丙烷

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产品: 水熔性PAE粉 造纸湿强剂PAE聚酰胺多胺环氧氯丙烷 
型号: PAE 
规格: 25公斤/包 
品牌: 日本 
价格: 75.00元/公斤 
标签: 水熔造纸湿强剂PAE粉
更新日期: 2023-02-21  
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水熔性PAE粉聚酰胺多胺环氧氯丙烷价格:75.00元/公斤 最小起订量:1 公斤 供货总量:100000 公斤 发货期限:自买家付款之日起1天内发货 有效期至:长期有效

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摘要:介绍了造纸中常用的湿强剂,重点讨论了聚酰胺环氧氯丙烷,并对其制备方法、作用机理及其应用条件进行了论述。 关键词:聚酰胺-环氧氯丙烷 湿强剂 抄纸  

  许多纸制品尤其是工业用纸都要求有较高的湿强度,湿强剂的加入可改善纸张在润湿情况下的强度。纸张湿强剂分为永久型和暂时型两类,永久型通常用于瓦楞纸板中,用于包装新鲜蔬菜以及冷冻产品的包装材料。常用的有 醛树脂(UF)、改性三聚氰胺甲醛树脂(MF)、聚 胺-环氧氯丙烷树脂(PPE或PAE)以及丙烯 胺类聚合物等;暂时型多用于那些短时、用后废弃的纸制品中,如婴儿纸尿布、手帕纸及医院用一次性外衣和床单等。常用的有PAE树脂、乙二醛改性丙烯 胺-二烷基二甲基氯化铵等反应的产物。

  PAE湿增强剂国外的研究动向是对PAE进行改性。如由己二酸、二乙烯三胺和乙醇胺组成的聚合物,用环氧氯丙烷进行环氧化后得到的湿强剂,与未用乙醇胺的相比在贮存期、相对湿强度方面都好;另外,改变PAE的组成成分也得到较好的性能,如由戊二酸二甲酯替代己二酸制成的产品;由乙二酸二乙酯、双(3-氨甲基)甲胺和环氧氯丙烷制成的湿强剂效果也颇佳。

     1 PAE的合成与制备

     PAE树脂的合成首先可以通过脂肪二元羧酸,如丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸或癸二酸与多乙烯多胺,如二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或双丙胺基甲胺反应生成聚 胺聚胺,然后再与环氧氯丙烷(表氯醇)反应生成PAE树脂。在实际使用中,脂肪二元羧酸用己二酸、多乙烯多胺常用二乙烯三胺

所得产品最具有实用价值。

     南京林业大学在研制中由己二酸和二乙烯三胺反应生成聚己二 二乙烯三胺,然后用上述水溶液与表氯醇反应生成聚己二 二乙烯三胺表氯醇树脂;天津轻工业学院在试验中制备PAE的流程为:先进行酯的氨解(140℃以上)馏出醇,生成聚 胺,第二步环氧表氯醇与聚 胺反应使其分子中的仲胺转变成叔胺,在盐酸的作用下产生阳离子化,并终止反应。

     2 PAE增湿强作用机理

     PAE是目前应用最多的湿增强剂,其性能受到普遍的肯定。单独使用PAE时湿强度增加不大,且会给纸张的抄造带来许多不良影响,如浆料易产生气泡、絮聚,成纸揭纸困难,纸页均匀度差等。

    PAE树脂含有胺基、环氧基和氮杂丁烷型阳离子,而纤维表面有羟基、醛基和羧基等反应基团。PAE树脂分子与纤维表面反应基团产生交联作用。

   目前,一般认为湿强的机理一种是“均交联”机理。这种机理认为,所加的树脂部分沉积于纤维之间或吸附于纤维表面,当纸页干燥时,这些树脂相互交联成网状结构。另一种是“共交联”理论。这种理论认为,湿强树脂的初期是一种低分子量能溶于水的树脂,加入纸浆后渗入至纤维的表面和内部,与纤维分子发生有效的交联。

     3 PAE的应用条件

     PAE的应用受很多因素的影响,掌握和了解其特点对更好地使用PAE会有很大帮助。

     3.1 ζ电位影响

     从浆料系统的ζ电位分析可知,未加PAE树脂时,浆料的ζ电位为-22.4mV,而加入的PAE被纤维强烈吸附后,ζ电位的负值变小,纸张的湿强度增加,当PAE达到一定值后,浆料的ζ电位接近于零。如再增加PAE用量,则ζ电位变为正值,使PAE的留着率降低。

     研究表明,浆料ζ电位的绝对值越高,细小纤维和PAE的留着率越低;当ζ电位为零时,细小纤维和PAE留着率最高。Stazdin和Anderson的研究亦表明,往浆料中加入阳离子型增强剂,当浆料的ζ电位变为正值后,纤维对添加剂的吸附会急剧降低,因此,为了获得纸张的高湿强度,采用双元聚合物系统,可取得显著的效果。如PAE树脂和适量的阴离子型纤维素衍生物、聚丙烯 胺、羧基丁苯胶乳混合,在PAE用量不变的情况下,能显著提高纸张的干、湿强度;或在强度基本不变的情况下,可降低PAE树脂的用量,并提高纸张的助留助滤性,改善施胶度。

     3.2 纤维原料

     PAE对不同种类浆料的湿增强效果是明显不同的,这与纤维原料的物理化学性质有关。一般情况下,PAE树脂对木浆的湿强度效果可明显高于草浆和棉浆,用针叶木浆抄造的定量为40g/m2左右的纸页,其湿干强度比可达到30%或更高,而同样条件下用苇浆或棉浆抄造的纸页,其湿干强度比略低一些。

     3.3 打浆方式和加入地点

     随着打浆方式和打浆程度的不同,浆料中纤维的分丝和细纤维化程度不同,产生的细小纤维量也不同。一般来说,随着打浆度的提高,纤维的表面积增加,纤维对PAE的吸附能力增大。所以在一定的打浆度范围内(20~60°SR),成纸的干湿强度均随打浆度的提高而增加。

     PAE树脂一般应加在高位箱,pH值在5~9之间,最好在6~8之间,在低pH值时树脂的反应活性会降低,一般的添加量为0.25%~0.75%。如果为了更好的吸附,则可加在冲浆泵处。

     3.4 施胶和加填

    目前我国大多数纸厂,浆料施胶主要采用松香胶乳,以明矾作为施胶的固着剂,过量使用明矾可使纸易返黄发脆,降低成纸强度。由于PAE带有阳电荷,虽然其本身并不起施胶作用,但对带负电荷的松香有吸附和助留的作用,可提高施胶效果,并可减少矾土用量,PAE对于系统中加入的无机填料也有一定的助留作用,但另一方面,施胶剂及填料的加入会使成纸强度有所降低,在一定程度会降低PAE的增强效果。

     3.5 pH值

   浆料系统的pH值对纤维素的功能基团如羧基的电离状态有较大的影响,因而将对带负电荷的纤维与带正电荷的PAE树脂的相互吸附作用产生影响,当在中性和微碱性条件下,PAE树脂的湿增强效果最佳。国内的一些研究结果也表明,在pH值4~8的范围内,随着pH值的升高,湿增强效果提高。

     3 6 PAE树脂的加入量

     根据纸张对湿强度的不同要求,PAE树脂的添加量一般为0.25%~1%。随着PAE树脂用量的增加,成纸的湿强度增加,但其添加量超过一定的范围,纸张的湿强度增加会大大减小,因此,过量添加PAE树脂达不到高湿强度的效果,相反,还会使纸页的干湿强度有所降低,这与浆料系统的ζ电位的改变有关。在未加入PAE时,浆料系统的ζ电位为负值,但在PAE树脂添加到浆料中后,由于电中和作用,浆料的ζ电位将接近于零,如再增加PAE树脂的用量,浆料系统的ζ电位将由零转为正,使PAE的留着率有所降低,并导致浆料严重絮凝,影响成纸匀度,从而影响纸页的强度。从理论上讲,当PAE树脂的加入量使得系统的ζ电位为零时,则为最佳添加量。

     由于细小纤维具有较大的表面积,因而较之长纤维能吸附更多的添加剂。国内外的很多研究也表明,细小纤维吸附的树脂量是长纤维的几倍至十几倍之多,细小纤维的一次留着率是影响湿强树脂效果的关键因素,所以,在制浆造纸的过程中,应尽可能减少细小纤维的流失。

     3 7 定量

    纸页定量不同,对PAE树脂的留着率有一定的影响,尤其是定量低于某一限度时,由于添加PAE树脂流失急剧加大,其湿增强效果会明显下降,一般对定量大于18g/m2的纸,通常都有很好湿增强效果。

     4 使用注意事项

     4 1 干燥温度及熟化时间

     PAE树脂是一种热固性树脂,添加了PAE树脂的纸页必须经过加热干燥才能获得很好的湿增强效果。生产实践证明,纸页经一般造纸过程的烘缸加热干燥,PAE树脂即可获得较好的固化,但纸页下机时的PAE树脂尚未完全熟化,需放置一定时间(一般为半个月)才能完全熟化。在此过程中,纸页的干湿强度都有很大增加。

     根据国内一些研究报道树脂完全熟化的纸页,比刚下纸机的纸页,其干强度可提高20%左右,湿强度可提高近一倍甚至更多。因此监测刚下机的纸页强度还不能完全代表其真正的增强水平。在实际应用中,对刚下机的纸页进行强化熟化是必要的。一般在烘箱内,温度为105℃,熟化10~30min即可达到在自然存放半个月左右的熟化率。商品PAE的固含量一般为12%左右,为了使纤维更好地吸附树脂,使用时需要将PAE树脂稀释到1%左右浓度,然后再加入浆料中,并使浆料与树脂充分混合均匀。加入位置一般应在打浆以后,并尽量避免通过具有高剪切作用的设备,以免破坏PAE树脂的吸附,最好的添加位置在网前箱部位。水中的钙离子对PAE效果的影响较大,因其可与纤维上的羧基形成牢固的结合,使纤维与阳离子的PAE树脂的吸附作用减弱。

     4 2 碱熟化和共享性

     PAE必须在酸性条件下贮存,避免形成环氧基,而在使用时应加碱,以形成环氧基并和纤维羟基形成交联结构,产生所需要的湿强性。当溶液的pH值大于5时稀溶液将发生凝胶,为了保持树脂的稳定,PAE树脂在制备最后要酸化到pH值为3.5~6。PAE树脂是热固性的,可通过加热聚合成非水溶性的,所以贮存温度应低于30℃。

     PAE可选一种阴离子性的增强剂与之共享以产生增效作用,有效的阴离子树脂是A PAM和羧甲基纤维素或阴离子性胶乳。由于PAE树脂具有阳离子性,因此不能与阴离子树脂同时加入,稀释的PAE溶液与一些弱阴离子物质是可兼容的,但与强阴离子物质是不能兼容的,这样,保持PAE在纸机上的加入点要远离阴离子(如松香施胶剂)的添加点,否则,松香与PAE反应会形成泡沫并沉淀。
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