松香在造紙行業(yè)中的作用松香在造紙行業(yè)中主要用作造紙施膠劑。上世紀(jì)九十年代前我國造紙行業(yè)普遍使用強(qiáng)化松香膠,每噸紙消耗松香7-8公斤。進(jìn)入九十年代后,特別近五年來,受到大量從國外引進(jìn)先進(jìn)的紙機(jī)和造紙技術(shù),并建成一批具世界先進(jìn)水平造紙廠的影響,也帶動相關(guān)造紙專用化學(xué)品工業(yè)科技進(jìn)步,我國造紙施膠劑(松香含量)已大為降低。
在造紙行業(yè)中使用最普遍的施膠劑為松香膠,且貫穿于整個造紙工業(yè)發(fā)展的歷程。最早的松香膠為皂化松香膠,20世紀(jì)五十年代中期開發(fā)出強(qiáng)化松香膠,隨后七十年代中期發(fā)達(dá)國家如美國赫克力士公司開發(fā)出陰離子酸性分散松香膠,該膠與皂化松香和強(qiáng)化松香相比有些不同。分散松香膠可冷水稀釋,用膠量比皂化和強(qiáng)化松香膠可降低15-30%,并可提高紙張的白度,但不足的是在抄造過程中是在酸性條件下施膠對紙機(jī)有腐蝕,泡沫較多,不能用白度較好的碳酸鈣作填料,因此八十年代初又開發(fā)出中性分散松香膠,九十年代初,日本和奧地利分別開發(fā)成功了復(fù)合中性松香膠。這兩種施膠劑雖然克服了施膠中對紙機(jī)的腐蝕性,但還是要借助硫酸鋁、陽離子淀粉、聚丙烯酰胺等雙元助留來達(dá)到一定的施膠效果。中性造紙的關(guān)鍵是中性施膠,合成的反應(yīng)型中性施膠劑如AKD和ASA被廣泛采用,但在具體使用中,其不容忽視的一些問題也逐漸顯露出來,使得生產(chǎn)企業(yè)不得不采取措施研制新產(chǎn)品來替代它。近年來在國內(nèi)率先開發(fā)成功系列造紙用施膠劑技術(shù),如能替代傳統(tǒng)皂化松香膠及強(qiáng)化松香膠的XC-3新型三合一中堿性造紙用施膠劑。
當(dāng)前全球范圍的紙張生產(chǎn)企業(yè)為了解決提高紙張的質(zhì)量,降低白水排放對環(huán)境的污染,提高紙機(jī)的使用壽命等問題,已經(jīng)由最初的酸性造紙逐漸轉(zhuǎn)為中堿性造紙。盡管國內(nèi)的絕大多數(shù)紙廠仍采用酸性抄紙技術(shù),但中堿性造紙的諸多優(yōu)點以及日益重視的環(huán)保要求,已促使越來越多的廠家開始重視中堿性造紙技術(shù)。
AKD是一種反應(yīng)型高效抗水性物質(zhì),但其不溶于水,必須乳化才能用于施膠,同時它在水中又不穩(wěn)定,容易水解失效。由于AKD是電中性物質(zhì),難以為帶負(fù)電荷的纖維所吸附,故除需乳化外,還需解決其穩(wěn)定性和著留的問題。此時,AKD乳液在施膠中必須加入陽離子性物質(zhì),如陽離子淀粉和聚丙烯酰胺等助劑來做雙元助留,使之存留在紙頁纖維上,為此成本也較高。又因AKD化學(xué)性質(zhì)活潑,具有較高的反應(yīng)性,使用時溫度不宜太高,介質(zhì)的pH值也不宜過高或過低,因其與纖維的酯化反應(yīng)要以一定的速率、在一定的溫度和足夠的時間下進(jìn)行,使得紙張在紙機(jī)正常運行條件下不能獲得完全的施膠效果,必須延遲一段時間才能達(dá)到最大的施膠度,也就是造紙企業(yè)常說的需要足夠的熟化時間。AKD施膠時的pH值范圍較寬,在7-9之間,即使在酸性范圍,施膠效果也很好。但不足的是它對硫酸鋁的鋁離子非常敏感,其水產(chǎn)物又易污染輥子和毛布,影響紙機(jī)生產(chǎn)。