1、資料范本本資料為word版本，可以直接編輯和打印，感謝您的下載苯乙烯-丙烯酸(SAE)聚合物表 面施膠劑與AKD表面施膠劑的區別地點：時間：說明：本資料適用于約定雙方經過談判，協商而共同承認，共同遵守的責任與 義務，僅供參考，文檔可直接下載或修改，不需要的部分可直接刪除，使用時 請詳細閱讀內容苯乙烯-丙烯酸（SAE ）聚合物表面施膠劑與AKD表 面施膠劑的區別2010年4月19日幾一、刖百：在生產、儲存和使用的過程中，紙張纖維都會吸收空氣和環境中的水蒸氣 因而導致紙張水分增加、強度降低，進而影響紙張的使用性能。尤其是包裝紙 箱所用的牛皮紙、瓦楞紙和箱板紙，吸潮后會導致紙板、紙箱變軟；在貯存、

2、使用和運輸過程中，紙箱變形，影響包裝箱的外觀質量、影響包裝物的儲存和 碼垛；甚至還會損壞包裝箱內的商品。為了解決紙張吸水和返潮的問題，通常要在造紙過程中添加抗水性能的化 學品，即術語所稱“施膠劑”。最初的施膠工藝，主要是在紙漿的制漿過程 中，直接在漿內添加膠體材料，即“漿內施膠”，這樣可以提高紙張的抗水 性，避免包裝紙吸潮后影響其使用性能。但是，經過多年的實踐后發現，“漿 內施膠”存在兩個問題，一是漿內施膠會影響紙張纖維之間的結合力，會降低 包裝紙的強度；二是漿內施膠量較大，額外增加了過多的成本。另外，包裝紙 在印刷過程中，經常會出現掉粉、掉渣（纖維脫落）以及油墨吸收不均勻和滲 透等現象，影響

3、包裝紙的印刷質量，漿內施膠無法改善這種現象。為此，開始 嘗試在紙張的表面涂覆一層膠體材料，可以起到防止掉粉、掉渣以及提高紙張 印刷質量的作用，同時還能阻止水蒸氣滲透到紙張內部，起到了漿內施膠的作 用，因此，“表面施膠劑”應運而生。表面施膠劑（簡稱表膠）是指在紙張表面涂加的旨在增加紙張抗水性的一 種化學膠劑，既可以提高紙張的印刷性能，同時還可以防止紙張吸水返潮而導 致強度降低。相對于漿內施膠，表面施膠劑的成本只是漿內施膠的15-30%,具 有很好的性價比，自2002年以后，發展迅速。長期以來，低檔包裝紙例如普通瓦楞紙、箱板紙均不施膠，隨著越來越多 的大型紙機投產，產能相對過剩，大型紙機生產的低克

4、重表膠紙能夠取代小廠 生產的高克重無表膠的普通紙，例如75克表膠高強瓦楞紙可以取代90-100克 的無表膠普通瓦楞紙。因此從金融危機之后，低速紙機生產的未表膠的低檔紙 正陸續被替代，一些小廠在先進產能淘汰落后產能的客觀規律作用下而相繼倒 閉。近年來新上的中速紙機大多增加了表面施膠的裝置，因此表面施膠是包裝 紙施膠的發展趨勢。同時，由于漿內施膠量大成本高，正在逐步被表面施膠劑 取代。總體而言，表面施膠劑市場前景廣闊。二、表面施膠劑的簡要介紹：表面施膠劑的種類很多，大體可分為天然高分子和化學合成高分子兩大 類。淀粉及改性淀粉是典型的天然高分子，但其性能有很大的局限性；目前將 淀粉及改性淀粉與化學合

5、成高分子配合起來使用，已取得了良好的效果。從離 子型方面，表面施膠劑乂分為陽離子型、陰離子型和非離子型表面施膠劑。實踐表明，用于包裝紙的表面施膠劑，陽離子型效果最好。目前最為普及 的是陽離子型苯乙烯丙烯酸酯聚合物乳液（簡稱苯丙乳液）；這類產品合成工 藝穩定、操作簡便，在表面施膠后成膜性和抗水性好，是應用和發展最快的品 種。在表面施膠的機理方面，業內人士已普遍達成了如下共識：1）陽離子表面施膠劑，要與配合施膠的大量淀粉鏈狀分子進行交聯反應， 形成以聚合物高分子為核心節點的網狀結構覆蓋在紙張的表面，并形成一個致 密的抗水薄膜，從而阻止水蒸氣進入與紙張內部與纖維結合，防止紙張返潮； 同時還可以防止紙

6、張掉粉掉渣提高印刷質量。2）表面施膠劑的聚合物高分子還需要與紙張纖維有良好的結合，減少表面 施膠劑向紙張內部的滲透，減少表面施膠劑的用量，降低成本。3）根據以上兩個特性，苯乙烯丙烯酸類的陽離子聚合物，其高分子自帶的 正電荷與淀粉鏈分子的負電荷以及纖維的負電荷結合，可以形成緊密的鏈接， 起到了良好的表面施膠抗水作用。4）由于紙漿抄造過程中，會攜帶大量的負電荷的干擾離子，而這些干擾離 子會與陽離子表面施膠劑結合而降低施膠作用，因此，為了配合陽離子表面施 膠劑的使用，還需要添加硫酸鋁增加正電荷，來中和帶負電荷的干擾離子。因 此硫酸鋁是表面施膠的一個重要助劑。三、苯乙烯丙烯酸類（SAE）表面施膠劑的特

7、點:SAE類表面施膠劑是當前發展最快、應用最廣的聚合物表面施膠劑，主要 由苯乙烯、丙烯酸酯和各種功能單體共聚而成，其合成工藝簡單、黏度低、泡 沫少、使用方便，抗水效果好，目前應用最普及。根據其合成工藝，SAE類乂 可分成兩種：第一種，微乳液聚合型(也稱為納米乳液一一是指粒徑在 1-100 nm的乳液)：典型代表：BK-532o我公司的PSC-330和PSCT30屬于 同類產品，通過儀器分析發現，微乳液聚合型表膠的性能特點表現如下：陽離子性強，電荷強度(Zeta電位)達到45以上；平均粒徑小于100納米；其中含有大量20-40納米的粒子；玻璃化溫度高，Tg值在40 C以上；第二種，普通乳液聚合型

8、：代表產品為汽巴表膠；清正合成PSC-100；國 內大多數廠家均采用這種工藝，其物理性能如下：陽離子性(Zeta電位)比微乳液聚合型的要弱，大約是25左右:沒有50納米以下的粒子，平均粒徑大于100納米；玻璃化溫度在40 C左右;SAE表膠的施膠機理和物理性能的影響：SAE類表面施膠劑的施膠機理：具有陽電荷的SAE聚合物分子，通過與淀粉的交聯反應，形成網狀的抗水薄膜，同時.SAE陽離子高分子還余纖維 負離子結合，主要附著在紙張的表面，從而形成了 SAE抗水高分子+淀粉鏈交聯 +纖維鏈交聯的網狀結構而成為一種致密的薄膜。Zeta電位的強弱是陽離子表膠的一項重要指標，直接關系到表膠與淀 粉的結合力

9、，兩者之間的結合力強，則在紙張表面上形成的薄膜強度就高；同 時也關系到表膠與纖維的結合力，兩者之間的結合力強，則施膠時表膠滲透到 紙張內部的溶液就少，因此添加量就少；C）粒徑大小影響到兩個方面：第一，粒徑小，乳液中的高分子粒子數就 多，涂覆在紙張表面形成的網膜就更致密；第二，粒徑小，意味著同等加量的 情況下，抗水粒子的比表面積更大；因此如果要求達到同樣的抗水性，粒徑 小，就意味著可以添加量減少。通常來說，在同等固含的情況下，納米乳液的 表面施膠劑添加量要少得多。D）玻璃化溫度的高低（Tg值）對與表膠在實際應用中會否粘缸有影響， 實踐證明，Tg值大于5 C以上，一般不會出現粘缸現象，因此兩種乳液

10、 均遠遠超出，不存在粘缸問題。ADK施膠劑的概述：.AKD中性施膠劑：是以烷基烯酮二聚體（簡稱AKD）、陽離子表面活性劑 為原料，經均質工藝乳化而成的白色乳液，是一種適于中堿性（pH值7.5 8.5）條件下抄造的反應型漿內施膠劑。廣泛用于各種中高檔文化紙、照相原 紙、果袋紙、包裝紙及紙板等施膠紙的生產。.AKD漿內施膠機理：乳液中的陽離子AKD微粒借助于陽離子淀粉、聚丙 烯酰胺等單元或雙元助留系統留著于纖維表面，經壓榨和初干燥階段，AKD微 粒熔融，并在纖維表面均勻擴散和重新分布，形成高度取向的單分子層，在干 燥和貯存階段與纖維分子上的羥基發生酯化反應而牢固地鍵合在纖維上，具有 憎水性的長鏈脂

11、肪基團轉向紙面，從而達到優良的抗水效果。但將這種施膠劑 用于表面施膠時，ADK施膠劑與淀粉無法形成交聯反應，形成一層抗水薄膜， 因此無法阻止水蒸氣的通過，因此，這樣紙張在潮濕的天氣下，就容易返潮。.AKD易水解變質，產生浮漿，影響紙機順行。AKD的內酯環結構使其極易 同帶活潑氫的物質發生反應。水解后的AKD對施膠無效。為盡量降低水解率， 除加適當的水解抑制劑外，需要保護膠體和穩定劑使乳液穩定。陽離子淀粉以 它價廉和良好的電化性能被大量用作AKD保護膠體和穩定劑。但淀粉對溫度適 應性較差，高溫時易水解變質，導致乳液貯存穩定性和耐溫性下降，粘度變化 大、含固量提不高等弊端。.需要較長的熟化期：由于

12、AKD在水中不穩定，容易水解失效，因此在AKD乳液制備過程中，還需加一些其他物質，如穩定劑、增效劑等。穩定劑也 稱水解抑制劑，它保證AKD在乳液狀態時（即酸性條件下）穩定，而在抄紙過 程中（中/堿性條件）穩定劑失效，AKD與纖維素發生反應產生施膠度，但AKD 與纖維素羥基反應是個較緩慢的過程，需要較長的熟化時間，造成其不適用于 在線涂布的涂布紙板的生產，同時也影響到造紙廠對產品的出廠質量控制。SAE與AKD表面施膠劑的優缺點：SAE納米乳液：典型代表：BK-532；本公司，清正合成PSC-330o在陽離子強度和粒徑分布的雙重影響下，在同等添加量的 條件下，表膠的噸紙消耗量最少，折成100克瓦楞

13、紙在1. 5-2公斤/噸紙；生產工藝和技術復雜，成本高，銷售單價高；本公司PSC- 330,相對跨國公司產品而言，售價降低了 20%以上。SAE的突出特點就是，表膠與淀粉鏈結合緊密，大量的納 米粒子能夠在紙張表面形成致密的薄膜，因此紙張施膠后不易返潮。強陽離子性的表膠對造紙纖維處理過程中的雜質和干擾離 子較敏感，因此較適合大型紙廠和高速紙機使用（纖維較干凈）。SAE普通乳液：典型代表一一國內的表面施膠劑。由于陽離子性和粒徑分布的雙重影響，在同等條件下，其 添加量通常是微乳液型消耗量的L 5-2. 5倍，折合成100克瓦楞紙，其表膠的 添加量在3-5公斤左右，與每家工廠的纖維處理、中水水質和污泥

14、回抄等因素 相關。由于一些小紙機纖維中雜質較多，需要添加比較多的硫酸鋁來消除干擾 離子，因此施膠條件是在酸性（PH 3-4.2） o普通乳液聚合型，技術工藝和生產相對普及，因此國內生 產廠商最多。但由于各家生產工藝和技術水平的差異，導致表膠的噸紙添加量 不同，彼此間單價差異最大，從5000-8000元/噸不等，是目前造紙廠最難辨別 的一類。3)AKD 類:其特點是，目前唯一能夠在中性條件下施膠的施膠劑，在 用于漿內施膠時的PH值可以大于7；但用于表面施膠時，也需要加入硫酸鋁， 因此其施膠液也呈現酸性PH3. 0-4. 0o表觀單價便宜，但是噸紙消耗量大；性價比并不突出。通 常來說，折合成100

15、克重的瓦楞紙，噸紙消耗量在4-6公斤不等。新施膠的紙張，容易滿足抗水性的要求，但是需要2小時 以上的熟化時間,才能達到小于35 g/m1 60S與SAE類表膠相比，AKD類表膠無法與淀粉分子形成交聯 反應因此不能在紙張表面形成高分子抗水薄膜，無法阻止紙張受潮，因此其最 大的缺點是容易返潮。這一點，已經得到造紙廠的普遍認同，在潮濕多雨的華 南地區，尤其是夏季，問題更嚴重。另外，其乳液的保質期短，通常在15-30天左右，時間長 了會水AKD類型的表面施膠劑不能夠用于涂布白板紙，會導致嚴 重缺陷。AKD類型表膠的成品紙，初始抗水性好，但在制作紙板過程中容易 “打滑”，不利于膠粘劑與箱板紙粘合。如何辨

16、別表面施膠劑的品質簡單目測：（實物演示）從溶液的顏色上，簡單區分AKD類和SAE類；從溶液的透明度上，可以簡單區分粒徑大??；簡單實驗：（實物演示）將表膠液攤在玻璃皿中，烘干后觀察其成膜性；將成膜的表膠，用水浸泡，觀察其是否會發白；儀器分析法：粒徑分布、Zeta電位和Tg值；可勃法評價：與標準試樣的表膠在同等條件下測定其吸水 值；吸水值越小越好。滲透法評價：與標準試樣的表膠在同等條件下測定其施膠度，以秒計算，越大越好。上機實驗：在以上實驗簡單評價后，就可以考慮上機進行工業實驗，最終確定表膠的性能，由于各紙廠的工藝和設備不同，因此表膠的 消耗量在不同的廠家會有波動。陽離子表面施膠劑PSC-330說明：PSC-330表面施膠劑是我公司最新研制的微乳液產品，含有大量的納米級 高分子(22-40 mn),弱陽離子型，賦予淀粉涂層和纖維良好的交聯強度和疏 水性能，可適當減少硫酸鋁的用量。具有用量少、效果好、使用方便等特點。 本產品廣泛用于瓦楞紙、箱板紙、白板紙、?？?。(一)主要技術指標：外觀：淺黃色或淺褐色乳液固含量：30 1%pH 值：3-5粘度：W20mPa. s(25C)離子型：陽離子溶解性：易溶于水(二)性能特點：顯著提高瓦楞紙、箱板紙等紙張的高抗水性及環壓強度。完全替代內部施膠