表 1 ASA 乳液组成 (1)
w
(
水
) / %
w
(ASA) / %
w
(
聚合物
) / %
w
(
淀粉
) / %
40
～
99. 9
0. 01
～
40
0. 01
～
10
0. 01
～
10
该专利认为 ,聚合物可以是聚丙烯酰胺 、
阳离
子聚丙烯酰胺 、
聚二烯丙基二甲基氯化铵 、
丙烯酰
胺 - 二烯丙基二甲基氯化铵的共聚物 、
丙烯酰胺
- 甲基丙烯酸乙酯基三甲基氯化铵的共聚物 、
聚
二甲基氨基甲基丙烯酸乙酯及其季铵盐 、
聚甲基
丙烯酰胺基三甲基氯化铵 、
聚二甲基氨基丙烯酸
乙酯等等 ,聚合物的分子量通常介于 50 000 至
150 000 之间 。该乳液可以在 65 ℃稳定 1h 以上 ,
未提及应用结果 。
美国专利 US :5 962 555 (1999) 中采用高分子
量和低分子量的聚合物作为 ASA 的乳化剂 。其
乳液的所包含的成分及各成分的含量范围如下
(聚合物中低分子量的聚合物的含量范围为
w
=
75 %～99 % ,高分子量的聚合物含量范围为
w
=
1 %～25 %)
[ 5 ]
:
表 2 ASA 乳液组成 (2)
w
(
水
) / %
w
(ASA) / %
w
(
聚合物
) / %
w
(
表面活性剂
) / %
25
～
99. 9
0. 003
～
60
0. 003
～
50
0
～
2
乳液的粒径为 0. 5～3μm ,未提及应用结果 。
国际专利 WO :97/ 35 068 (3/ 1997) 则采用高阳
离子取代度的淀粉作为 ASA 的乳化剂 。其淀粉
的阳电荷密度为 0. 5～3. 5 meqv/ g ,
w
= 30 %的淀
粉溶液在 25 ℃时的粘度低于 10 000 mPa・s。采用
该淀粉乳化的 ASA 施胶 ,浆料为
w
= 50 %针叶木
浆和
w
= 50 %阔叶木浆的配浆 ,在
w
= 0. 15 %的
添加量施胶时可达到的 Cobb 60 (Cobb 60 指单位
面积的纸张在 60 s 内吸收的水分的质量 ,单位为
g/ m
2
) 值范围为 19～23 g/ m
2[ 6 ]
。
杭州市化工研究所制备的 ASA 配套乳化剂 ,
采用具有特殊表面活性的阳离子聚合物与阳离子
淀粉接枝共聚合 ,得到的乳化剂具有较好的乳化
性能 ,同时 ,该乳化剂还有自消泡能力 。用该乳化
剂乳化 ASA ,得到的乳液具有良好的稳定性 ,在室
温下放置 24 h 无明显变化 。采用该乳化剂乳化
的 ASA 施胶 ,浆料为
w
= 50 %漂白针叶木浆和
w
= 50 %漂白阔叶木浆的配浆 ,在
w
= 0. 15 %的添
加量施胶时 ,手抄片的 Cobb 60 值范围为 14～16
g/ m
2
;浆料为
w
= 20 %漂白针叶木浆和
w
= 80 %
漂白麦草浆的配浆 ,在
w
= 0. 15 %的添加量施胶
时手抄片的 Cobb 60 值范围为 18～24 g/ m
2
。
3
ASA
在造纸施胶中的应用
由于 ASA 具有高度的水解倾向 ,制成乳液后
几小时内就失去大部分活性 。为了控制 ASA 的
水解 ,在 ASA 乳化和应用之前应尽量缩短储存时
间 ,并尽量保持低温和低 pH 值 。因此 ,ASA 必须
使用现场乳化机进行现场乳化 ,乳液直接从高位
箱注入 。由于填料 (通常是碳酸钙) 具有比纤维更
大的表面积 ,更容易吸附 ASA 乳液颗粒 ,而吸附
在填料上的 ASA 是不能起到施胶作用的 ,因此要
求 ASA 的注入点在填料之前 。常用的 ASA 施胶
工艺流程如图 6 所示 :
同 AKD 相比 ,ASA 用于造纸施胶具有两大优
点 : ①ASA 施胶效果上升迅速 , 不需要熟化 , 而
AKD 施胶纸通常需要将近一周的熟化时间 ,不利
于及时发现施胶失败的问题 ; ②ASA 施胶纸的摩
擦系数较大 ,不会引起纸机打滑 ,而 AKD 施胶纸
的摩擦系数较小 ,在用于高速纸机时容易引起纸
机打滑
[ 1 ,2 ]
。
4
我国
ASA
及其配套乳化剂的现状与展
望
我国是制浆造纸大国 ,2001 年我国纸和纸板
的年产量约为 3 200 万 t ,总消费量为 3 680 多万
t ,其中印刷书写用纸的年消费量为 880 万 t 。中
性施胶由于具有纸张白度高 、
不易变黄发脆 、
能长
期保存等优点 ,已经成为造纸施胶的首选 。以印
刷书写用纸中 30 %采用 ASA 进行施胶 ,每吨纸的
ASA 添加量为 1. 5kg ,每 1 kg ASA 耗用 1 kg 乳化
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造纸化学品 2002 (4)
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