强度。

3 　造纸工业中常用的湿强剂

早期湿强纸的生产方式主要是在纸浆中加入抗水

剂 ,使纸页具有抗水性保护层适应其用途 ,如加入石
蜡、

聚偏二氯乙烯等。它并没有实质上提高纸张的湿

强度。后来 ,在 20 世纪 30 年代 ,人们发现一些水溶性
合成树脂加到造纸浆料中并在纸机上固化后能赋予纸
张湿强度 ,此后湿强剂的应用得到了飞快的发展。湿
强剂一般须具有下列四个特征

[ 3 ]

:必须是高聚物 ,并有

一定的力学强度来保护纤维间结合不受润胀和损坏 ;
必须是阳离子型的 ,可吸附在带负电荷的纤维上 ,并达
到快速完全地留着 ;必须是水溶性的或水分散型的 ,以
保证在浆料中分布均匀 ;必须能形成化学网络结构 ,反
应为热固型 ,使纸张对水的润胀有一定的抵抗力。造
纸工业中湿强剂的选用要以纸的最终用途、

湿强剂的

价格与特性等作为选择依据。

目前 ,用于造纸工业的湿强剂通常分为以下几大

类 :甲醛树脂 [ 又可分为脲

2醛树脂 (U F 树脂) 和三聚

氰胺

2甲醛树脂(MF 树脂) ]和聚酰胺多胺环氧氯丙烷

( PA E 树脂) ,聚乙烯亚胺、

二醛淀粉、

带有乙二醛取代

基的聚丙烯酰胺和其它物质在特殊情况下也被应用 ,
如聚乙烯亚胺、

P EI 树脂等。

3. 1 　脲醛树脂 ( U F) 类湿强剂

脲醛树脂在造纸工业上的应用始于 20 世纪 30 年

代 ,是由尿素与甲醛反应制得的 ,是一种非常重要的酸
性固化湿强树脂。作为一种湿强剂树脂通常用于照相
原纸、

地图纸和招贴纸等纸品的生产中 ,其制备反应式

如下

[ 4 ]

反应式

从上式可以看出 ,脲醛树脂的制备要经过两个阶

段 ,称之为 A 阶段和 B 阶段。在 A 阶段中 ,尿素和甲
醛生成单体 ,而在 B 阶段中 ,单体进一步聚合并生成
分子量为数千的 U F 树脂。U F 树脂易溶于水 ,呈三
维立体分子结构

[ 4 ]

。

U F 为非离子型树脂 ,故不能被带有负电荷的纸

浆纤维较好地吸附 ,用作湿强剂时 ,不能在浆内直接添

加 ,而只能通过浸渍来提高纸品的湿强度 ,而且使用明
矾或强酸性的胺盐作为催化剂可以加速其固化。因此
通常情况下 ,造纸工业中使用改性脲醛树脂作为湿强
剂。脲醛改性树脂有阴离子改性脲醛树脂和阳离子改
性脲醛树脂两大类。

3. 1. 1 　阴离子改性脲醛树脂

一般来说 ,阴离子改性脲醛树脂可分为两大类 ,一

类是在反应的 B 阶段中即单体聚合阶段的 U F 树脂中
加入强极性改性剂 (如亚硫酸氢钠) ,从而制得阴离子
型亚磺酸甲基化脲醛树脂 ,经亚硫酸氢钠改性的阴离
子型亚磺酸甲基化脲醛树脂在水溶液中发生电离 ,从
而使其带有负电荷。这种树脂既可用于涂布 ,又可用
于浆内添加 ,当用于浆内添加时 ,要求 p H 值小于4. 5 ,
而且必须与明矾配合使用 ,从而可以实现其有效留着 ,
起到增湿强作用。应该指出的是 ,当这种湿强剂与阳
离子热固性树脂共用时 ,对于纸品湿强度的提高通常
可起到协同作用

[ 5 ]

。

另一类是由改性剂、

尿素、

甲醛一同混合反应制得

的阴离子脲醛树脂。通常可由磷酸二氢钠、

硼砂等改

性剂对脲醛树脂进行改性 (与尿素、

甲醛混合反应) 而

制得 ,这种阴离子树脂也可用于涂布和浆内添加 ,并起
到增湿强作用。另外 ,这种改性树脂固化后还可制成
改性 U F 纤维。采用这种纤维与纸浆纤维一起进行湿
法抄造 (用量大于绝干浆的 1 %) ,通常可以制得具有
较高抗水性和耐破强度的纸品。

3. 1. 2 　阳离子改性脲醛树脂

阳离子改性脲醛树脂价格低廉 ,使用方便 ,主要用

于纸袋纸、

标签纸等纸品的生产。这种树脂水溶性好 ,

含甲醛量低 ,固化时要求 p H 小于 6. 5 ,可直接在浆内
添加 ,无需明矾辅助 ,而且吸附快 ,吸附能力强 ,留着率
高。

阳离子改性脲醛树脂通常采用多胺改性剂进行改

性 ,这类多胺改性剂有乙二胺、

二亚乙基二胺、

三亚乙

基四胺等 ,所得改性产品在浓度较高的情况下仍有较
好的稳定性。用乙二胺进行改性的反应式如下。

反应式

应当指出 ,脲醛树脂由于游离甲醛的危害 ,近年来

国外己开始禁用。有人己经提出用乙二醛代替甲醛合

成乙二醛/ 尿素树脂 ,这是一种较为理想的湿强剂 ,既
能降低成本又能避免甲醛的危害

[ 6 ]

。

3. 2 　三聚氰胺甲醛树脂 (M F)

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　2009 年　第 1 期　　　　　　　　　　

《黑　龙　江　造　纸》　　　　　　　　　　　　　　　　　　