张勇
摘要:表面活性剂是一种加入少量,便能够在液体中溶解分散,使液体界面发生明显变化的物质。当前,表面活性剂被广泛应用于造纸工艺当中。分析了表面活性剂在制浆造纸工艺当中的具体应用方法,又详细探讨了表面活性剂在造纸工业当中的应用研究进展情况。
关键词:表面活性剂;造纸工艺;应用;研究进展
中图分类号:TB文献标识码:A文章编号:16723198(2015)26028601
1表面活性剂在蒸煮过程中的应用
1.1蒸煮渗透剂
表面活性剂有一项重要的功能,就是改善润湿功能,它首先可以对固体表面进行单层吸附,让原本不吸水或者抗粘的固体表面更加吸水,而将表面活性剂适量加入液体当中,其可以通过降低界面张力,极大的提高液体界面的渗透效果。基于表面活性剂的这种特性,造纸工业可以在纸浆生产过程的蒸煮液当中,适量加入表面活性剂,以增强蒸煮液当中纤维原料的渗透力,进而能够让药液快速的渗透入植物纤维原料当中,提高了整个纸浆生产的效率。
1.2树脂障碍控制剂
通常情况下,经过处理后的纸浆,再进入漂白环节,常常会有残留的树脂从纸浆中析出,倘若不及时处理,这些残留的树脂则会大量附着在毛布、烘缸等造纸设备或者造纸工具上面,妨碍了正常的抄纸工作。另外,在当前的造纸工业中,许多造纸企业为了降低生产成本,都会使用废旧纸张,这些纸张当中的胶黏剂等树脂物质,也会对造纸行业的抄纸工作,产生影响。为了改善这种现状,造纸企业可以利用表面活性剂对整个树脂障碍进行有效控制。例如,可以运用高级醇、磷酸酯、季铵盐这些表面活性剂对其进行控制等等。另外,还可以利用聚乙烯醇乳液等两性表面活性剂,控制烘缸和纸张间的粘着力、润滑烘缸等,对树脂障碍进行控制。另外,树脂障碍控制剂的应用效果,还需要考虑到应用技术。比如,不同时间段添加的控制剂或者加量的不同,都可能影响整个树脂控制的效果。因此,造纸工业要注重对表面活性剂应用技术进行研究,以提高造纸质量。
2表面活性剂在造纸湿部中的应用
2.1施胶乳化剂
施胶剂,是一种能使纸张或者纸板具备一定抗水性能的化合物,通常情况下,施胶剂主要有松香类型的施胶剂和其他合成的施胶剂。而松香类型的施胶剂,又可以分为阴离子分散松香胶和阳离子分散松香胶。这些施胶剂在制作过程中,用到的分散剂和乳化剂都属于表面活性剂。一般而言,制作松香胶时,由于松香液和水之间的界面张力较大,因而必须要注重选择性能好的表面活性剂,来降低界面压力,这样才能制作出性能良好的松香胶。而常用的乳化剂,主要是聚乙烯类乳化剂,比如,在制作马来松香胶时,加入适量的聚氧乙烯脂肪醇醚,就能制作出优良的乳化剂。合成施胶剂在制作过程中,也需要加入适量表面活性剂来制作乳液。
2.2纤维分散剂
在纸浆造纸过程中,使用到的一些纤维、填充材料等物质,可能都有着抗水性、不溶于水的特点,同时,这些物质可能在水溶液中都能够自行聚集。然而,这些物质之间有着互相分离的特点,这样就不利于造纸流程的顺利进行。而纤维分散剂,能够有效改善这一情形,它可以增强纤维表面的湿润程度,且因静电作用让纤维材料物质互相排斥,进而减少纤维材料的凝聚现象,让纸张更好的成形。一般而言,较常用的纤维分散剂有聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯等。聚氧化乙烯的水溶性較好,比如,在卫生纸制作过程中,加入0.05%以下的乳液,就能提高卫生纸的质量。纤维分散剂有效的提高了纸张表面水润度,且分散性效果较好,将其运用在纸浆制造过程中,能够提高造纸工艺的水平。
2.3消泡剂
在抄纸过程中,纸浆中含有的木质素或者淀粉等稳泡剂,使整个抄纸流程中,出现大量的泡沫,因此,必须要消除这些泡沫。在抄纸环节中,可以利用高级碳醇类、聚醚类分子,制成消泡剂对其进行消除。
2.4柔软剂
柔软剂主要作用于纤维表面,能够降低纤维物质的动静摩擦情况,进而提高物质表面的柔软度。常见的柔软剂包括,据氧化乙烯、聚氧乙烯脂肪酸酯、羊毛脂等柔软剂。
2.5抗静电剂
在纸张生产过程中,难免对遇到静电问题。而利用抗静电类型的表面活性剂,可以让该活性剂在纸张材料表面产生一个正向吸附,同时静电剂的输水基能够伸向材料表面,增强了纤维离子的导电性,还能让其放电,这样就会降低纸张材料表面的电阻,从而达到抗静电的效果。
3在表面施胶与涂布中的应用
3.1在表面施胶中的应用
通常情况下,在造纸工业当中使用的表面施胶剂,也就是表面活性剂,主要有聚丙级酰胺、聚乙烯醇、淀粉等活性剂组成。
3.2在涂布中的应用
3.2.1涂料分散剂
涂料分散剂,是一种附着在颜料离子上的化合物,它能够起到保护胶体的作用,还能让颜料粒子产生电荷,将涂料进行分散。我们常见的涂料分散剂,包括苯硫酸、磷酸盐等。其中,高固含量涂料中,常用的分散剂包括聚丙烯酸钠溶液、二钠盐溶液等,而低固含量涂料中,常用的分散剂包括焦磷酸钠、四聚磷酸钠等。
造纸工业为了改进纸张的润滑性,让纸张涂层变得光滑、平整,可以适当的加入润滑剂。当前较长使用的润滑剂有硬脂酸钙、硬脂酸钠、脂肪酸纳等。
3.2.3防腐剂
纸张涂料过程中,常常使用的防腐剂,有季铵盐类的表面活性剂、有机硫化合物等防腐剂等。
4在废纸脱墨中的应用
通常情况下,阴离子表面活性剂的分散、渗透、捕集油墨颗粒的能力较好,因此,浮选法常常应用在阴离子表面活性剂方面。常用的浮选法脱墨剂,包括脂肪醇聚氧乙烯醚、硫酸盐等。而洗涤法的脱墨剂,常用的OP-10,JFC等。另外,还有一些复合脱墨剂,也常常运用在造纸工艺中,这种脱墨剂,不仅能很好的吸附空气泡,而且其亲水性较小,能够将纸张上的油墨颗粒很好的进行清除,大大提高了纸张的光洁度和平整度。
5造纸工艺中表面活性剂的发展趋势
随着表面活性剂在造纸工艺中的大量使用,造纸工业的科研人员应该注重对表面活性剂进一步的研发,促进我国造纸工业的进一步发展。
5.1高温蒸煮所用的表面活性剂的研发
当前,造纸工艺环节中的高温蒸煮使用的活性剂,主要是蒽醌和其相应的衍生物以及表面活性剂这两种类型,这两种类型的助劑,都有着自身的缺点。因此,科研人员要注重将蒽醌和表面活性剂相结合,开发出更好的活性剂使用到蒸煮环节中,提高造纸工艺水平。
5.2纸张加工当中表面活性剂的研发
当前,随着人们物质生活水平的提高,人们生活用纸量也呈大幅度上升趋势,因此,要注重研发一些低成本的有机氯施胶剂、氧化聚乙烯施胶剂、有机硅等表面活性剂,运用到纸张加工过程中,提高纸张加工质量。
5.3废纸脱墨表面活性剂的研发
当前,废纸脱墨表面活性剂,要注重从浮选法表面活性剂向聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪醇醚活性剂等方向发展,不断提高废纸脱墨的水平。
6结束语
随着社会经济的不断发展,当前造纸工业也有了迅猛发展。各类表面活性剂在造纸工艺的各个环节中被大量运用。造纸工业的科学研究人员,应该加大各类表面活性剂的研发工作,让各类先进的表面活性剂更好的运用在造纸工业中,促进造纸工业的健康、可持续发展。综上所述,表面活性剂在造纸工业制浆,湿表面施胶和涂布加工等过程中都有着极其广泛的应用.随着我国造纸工业的高速发展,造纸化学品作为精细化工新领域,已列人国家重点发展的高新技术.我国是一个造纸大国,也必须成为造纸化学品的开发大国.作为造纸化学品的重要组成部分的表面活性剂,在造纸工业中必将发挥越来越重要的作用,造纸化学品开发研究及推广应用单位能更好地利用表面活性剂为造纸工业的发展作出贡献.
参考文献
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