两种新型松香中(碱)性施胶剂的开发及其作用机理的研究

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松香施胶剂由于在中碱性条件下出现固着剂水解或是自身电性不足的情况而使得松香施胶剂中碱性施胶困难。随着中性造纸的飞速发展,以及合成类施胶剂价格的上涨,质优价廉施胶剂的开发越来越受到人们的关注。针对这种发展趋势,本文对两种松香中碱性施胶剂的开发和作用机理进行了研究,一种为经阳离子化剂改善可用于中碱性施胶的阴离子松香胶的研究,另一种为采用溶剂法常温下制备的阳离子松香胶的研究。 本论文研究分为两个部分。 第一部分主要对阴离子松香中碱性施胶剂进行了研究。论文采用加入阳离子化剂的方法来实现阴离子松香胶的中碱性施胶。根据以往阳离子化剂的优缺点选择电荷密度高、水溶性能优良的胺类聚合物为阳离子化剂。通过对施胶效果、胶料和碳酸钙的留着效果以及成纸强度性能的研究,结果表明所选择的胺类聚合物可很好的实现阴离子松香胶的中碱性施胶,而且阳离子化剂的加入在改善胶料施胶效果的同时对化学品的留着和纸页的强度性能也有很好的改善。 论文通过对阳离子化剂电荷密度特性的研究,优化了阳离子化剂的加入量,并结合工厂实际生产条件,通过对施胶过程影响因素的分析,得出阴离子松香胶一阳离子化剂施胶体系中性施胶的优化工艺条件。这些研究揭示了阳离子化剂电荷密度特性是阴离子松香胶实现中碱性施胶的关键因素,为新型胺类阳离子化剂的开发研制提供了参考。 第二部分主要对阳离子松香中碱性施胶剂进行了研究。论文首先以松香为原料,结合相似相溶原理制备水溶性优良的松香型表面活性剂用作乳化剂。通过对表面活性剂物理性能的研究表明,所制备的松香型表面活性剂阳离子活性物含量为73.27%,可溶于水,乳化力较强,且与阴离子表面活性剂有很好的相容性。 其次以松香型表面活性剂为乳化剂,采用溶剂法制备阳离子松香胶并对其性能进行了研究。研究表明所制备的阳离子松香胶粒径分布比较均一,Zeta电位较高,稳定性能优良,并从胶料粒径变化情况揭示了阳离子松香胶施胶性能主要受自身电荷密度特性影响。通过对pH值、填料用量、留着效果和矾土用量等阳离子松香胶中碱性施胶过程中影响因素的探讨,确定了阳离子松香胶中性施胶的最优工艺条件,并与AKD施胶剂施胶效果进行比较。研究表明自制的阳离子松香胶可以很好的实现中性施胶,可以基本实现碱性施胶。 最后对阳离子松香胶中性施胶的作用机理以及碱性条件下施胶效果差的原因进行了分析研究。论文结合湿部化学知识,从施胶所用浆料的羧基含量、纤维施胶前后的接触角和胶料在不同施胶体系下的组成成分以及胶体稳定性能等方面对施胶机理和碱性条件下施胶效果差的原因进行了探讨。研究表明施胶后纤维接触角的增大,高pH值处浆料表面负电性的增加、胶料带电量的减少以及胶料聚集现象的出现都使得阳离子松香胶在碱性条件下施胶效果变差。这些发现为性能优良胶料的获得和湿部施胶行为的控制提供了理论指导。
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