烘缸剥离剂的组成与作用效果

孙淑秀 陈少平 柯炳太 李远友 吴宗华（福建师范大学化学与化工学院, 福建 福州 350007）



烘缸剥离剂的组成与作用效果

孙淑秀 陈少平 柯炳太 李远友 吴宗华
（福建师范大学化学与化工学院, 福建 福州 350007）

摘 要：分别制备了阳离子型、阴离子型和非离子型大豆油乳液、微乳液以及矿物油微乳液，并考察了这些乳液的组成与烘缸剥离效果。结果表明：表面活性剂种类与用量对乳液的烘缸剥离效果影响大，水在乳液形成的膜上的接触角越大，烘缸剥离效果越好。

关键词：大豆油乳液 微乳液 烘缸剥离效果

0　前 言

随着优质纸浆的日益减少，造纸中越来越多地使用劣质纸浆，其中一些纸浆的纤维短，杂质多且杂。再生浆中有较多的胶体物质。这些杂质和胶体物质与烘缸有较大的黏接力。使用这些纸浆抄纸时，尤其是在抄造低定量纸时，需使用烘缸剥离剂。实践证明，烘缸剥离剂系列产品对解决粘缸问题有良好的效果，可减少干燥部断头，并能较大幅度地提高纸页的平滑度、光泽度等性能指标[1-2]。但对烘缸剥离剂的组成与性能关系的研究较少。为此研制了系列大豆油和矿物油乳液，考察了乳液的组成与烘缸剥离效果的关系，进一步开发高性能烘缸剥离剂。

1　试 验

和油混合并搅拌均匀即可。

1.3 烘缸剥离剂的性能测定

（1）剥离效果测定 。采用直接测定法，选择纸张定量20 g/m2，配成纸浆浓度为0.4%，加入剥离剂的量为绝干浆的0.1%。在抄纸过程中，以内添加的方式加入不同的烘缸剥离剂，在照片烘干机上模拟操作，考察表面活性剂种类对剥离效果的影响。喷涂时，将剥离剂乳液涂在烘干机的金属板上，把不含烘缸剥离剂的湿纸贴在板上，同上述方法考察剥离效果。

（2）接触角的测定。将一定量的烘缸剥离剂滴在载玻片上制成均匀的薄膜，烘干。在SL200B型接触角测定仪上测定成膜后的接触角。

（3）粒径分布测定。将由阳离子、阴离子及非离子3种表面活性剂制成的3种剥离剂及剥离剂样品进行粒径分布测定。

1.1 仪器与原料

大豆油、矿物油、非离子表面活性剂（FBHJ-1、FBHJ-2、FBHJ-3）、阴离子表面活性剂（YBHJ）、阳离子表面活性剂（CBHJ），均为工业品。

SL200B型接触角测定仪，上海梭伦信息科技有限公司；MS2000激光粒度分析仪，（英国）马尔文公司。

1.2 烘缸剥离剂的制备

采用直接乳化法，将乳化剂溶于水相，配成一定浓度的水溶液，然后将其与大豆油混合并搅拌，形成乳液。微乳液的制备是将一定量的乳化剂

2　结果与讨论

2.1 烘缸剥离剂的性质

将1.1中陈述的表面活性剂按一定比例混合，再与大豆油混合搅拌均匀，即可得到不同类型的大豆油乳液。乳化剂用量最小为3.33%时，就可形成大豆油乳液[3]。所研制的3种乳液的粒径分布与商品大豆油乳液的粒径分布大致相同，如图1所示。从乳液的粒径分布可以看出，阴离子体系的乳液粒径较大，但是粒径分布均匀；FBHJ-1体系的乳液粒径较小，乳液稳定；CBHJ的乳液粒径较大，因而不稳定。从乳化结果可知，YBHJ和FBHJ-1的乳化效果较好，而且比较稳定。

图1　不同体系的乳液粒径分布

在FBHJ-1体系的基础上进一步加大乳化剂用量，可以形成大豆油微乳液，此时最低用量为15%。同样方法，可将矿物油制成微乳液，此时的表面活性剂的最低用量为12%。大豆油乳液及微乳液和矿物油微乳液均为均一的稳定乳液[4]。基本性能如表1所示。

表1　大豆油乳液及矿物油微乳液的基本性质

由图2所示，表面活性剂的种类极大地影响水滴在剥离剂所形成膜上的接触角。阴离子型和非离子型剥离剂的接触角大，有较大的疏水性，后续研究的结果将表明接触角越大，剥离剂的性能越好。

2.2 表面活性剂的种类与剥离效果

受条件的限制，本试验根据湿纸页烘干后在金属板上残留的纤维多少，定性地将剥离效果分为好、一般和差。由图3所示，阴离子型大豆油乳液的剥离效果好，而阳离子型大豆油乳液的剥离效果差，非离子型大豆油乳液的作用效果介于二者之间，这与图2所示的接触角结果一致，表明表面活性剂的结构对大豆油乳液的剥离效果影响大。在喷涂试验中，矿物油乳液也显示同样的结果。

图2　不同样品的接触角

图3　不同剥离剂的剥离效果

2.3 表面活性剂的用量与剥离效果

选择剥离效果最好的由阴离子型大豆油乳液进行试验，考察添加量对剥离效果的影响。添加量分别为0%、0.10% 、0.25%、0.50%、1.00%。

表3　不同烘缸剥离剂用量的剥离效果

在添加量为0.10%和0.25%时，剥离效果差。随着所加的剥离剂用量增大，剥离效果也增大。这是因为：在浆料中剥离剂表面的亲水基因和纤维结合，使剥离剂留着于纸页中；在烘干过程中，剥离剂受热后，亲油基因迁移转向至纸页与烘缸接触的纸幅表面，从而改善纸页与烘缸的结合情况，达到良好的剥离效果[5-6]。 剥离剂量越大，与纸浆纤维接触的越多，其剥离效果就越好。

按照同样的试验方法，研究对不同乳化剂用量的矿物油微乳液进行剥离效果测试试验，采用的为表面涂布法。剥离效果如表4所示。随着乳化剂用量越大，剥离效果越好。

表4　不同乳化剂用量的矿物油微乳液的剥离效果

2.4 商品烘缸剥离剂的性能比较

通过对比商品大豆油乳液、YBHJ体系和FBHJ-1体系大豆油乳液的剥离效果可知，在添加量为0.10%和0.25%时，3种剥离剂的剥离效果都差，FBHJ-1体系剥离剂的剥离效果和商品相近；阴离子体系的剥离剂剥离效果略好。在添加量为0.5%时，YBHJ体系和FBHJ-1体系大豆油乳液的剥离效果优于商品大豆油乳液的。这可能是因为所研制的试验制得大豆油乳液中乳化剂性能比商品大豆油乳液的好，乳化剂用量少。乳化剂剥离效果更好，而且用量更少。

同样用不同的纸浆（桉木浆、卫生纸浆）进行试验，其结果相同。

3　结束语

（1）采用简单的直接乳化法可制得的大豆油、矿物油乳液和微乳液。

（2）由阴离子表面活性剂制成的大豆油乳液的剥离效果比商品大豆油乳液的剥离效果好。

（3）水滴在剥离剂所形成膜上的接触角越大，剥离剂的性能越好。

参考文献

[1]邵利斌, 吕建平. 烘缸剥离剂在造纸中的应用[J]. 造纸化学品, 2004(4): 42-44.

[2]陈继伟, 李聪定. 浅谈烘缸剥离剂的应用[J]. 湖南造纸, 2011(2): 21-22.

[3]黄芬, 唐年初, 郭贯新, 等. 食品级大豆油W/O微乳液的制备研究[J]. 食品工业科技, 2010(2): 281-282.

[4]陈薇, 王新伟. 烘缸剥离剂在造纸中的应用[J]. 中国造纸学报, 2005(3): 7-10.

[5]许炯, 杨凤杰, 陈亚花. 造纸烘缸剥离剂的应用[J].中华纸业, 2007(28): 46.

[6]崔正刚，殷福珊. 微乳化技术及其应用[M]. 北京:中国轻工业出版社, 1992:73-77.

作者介绍：

孙淑秀（1990—） 女 硕士研究生在读，主要从事精细化学品的研究。

邮箱：sunshine9_229@126.com.

陈少平（1956—） 女 博士 教授，主要从事造纸化学与精细化工方面的研究。

邮箱：chenshpn@fjnu.edu.cn.

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