涂布偶聯劑在涂布白卡紙中的應用

項曉霞

（中冶美利漿紙有限公司，寧夏 中衛 755000）

涂布偶聯劑在涂布白卡紙中的應用

項曉霞

（中冶美利漿紙有限公司，寧夏 中衛 755000）

膠粘劑是生產涂布加工紙時所用涂料的最重要的組成成分之一，而偶聯劑在膠粘劑中具有不可取代的作用。偶聯劑的性質直接影響涂布工藝性能，如黏度、流動性、保水性及涂布紙的質量等。目前，我國生產加工紙多采用涂布淀粉、膠乳為主的膠粘劑涂料體系。涂布白卡紙的涂料制備使用全膠乳進行配制，由于用量較大，生產成本較高。

為優化生產工藝、降低生產成本，在車間背涂涂料中使用涂布偶聯劑代替部分膠乳，以達到降低涂料黏度、提高成紙的拉伸強度、改善涂層表面狀態，使紙張具有非常均勻的涂層孔隙及較高的平滑度的目的，且降低了生產成本。

1 涂布偶聯劑作用機理

造紙用涂布偶聯劑具有兩親性官能團，可以在有機物和無機物之間形成界面層，界面層通過傳遞應力增強了填料和樹脂之間的結合強度，同時還可以防止其他介質向界面的滲透。界面狀態的改善增強了涂料配方中丁苯膠乳（或羧基丁苯膠乳）與無機充填劑（碳酸鈣、瓷土等）間的“分子橋”作用，從而通過提高交聯程度改善涂層機械強度；通過潤滑作用改變涂布原紙表面張力，提高涂層與原紙的結合力；通過脂肪族長鏈接枝改善涂料流變滑性，降低刮刀磨損，減少壓光機掉粉現象。

2 產品介紹

2.1 產品特性

涂布偶聯劑具有良好的機械穩定性、貯存穩定性和涂料配伍性、成膜性性能優異、磨光澤細膩，可完全替代潤滑劑，還可替代部分涂料抗水劑。

2.2 涂布偶聯劑的選用及其性能

通過對3家4種牌號的涂布偶聯劑進行小試對比后，濟南凱格姆新材料科技有限公司生產的涂布偶聯劑作為本次中試的首選。

涂布偶聯劑的物化性能如表1所示。

表1 涂布偶聯劑的物理化學性能

3 實施方案

3.1 紙機參數

試用車間：30萬t涂布白卡紙車間。紙幅：4 880 mm。紙機車速：600 m/min。生產紙種：涂布白卡紙。定量：190～400 g/m2。 單機日產量：800 t。 原料：針葉木漿和闊葉木漿。

3.2 使用方法及使用量

使用方法：室溫下將涂布偶聯劑按工藝要求的用量直接加入到攪拌中的涂料體系中，攪拌至產品均勻分散在涂料體系中，待用。

涂料配方用量為質量分數2%～3%。

4 實驗

4.1 第1階段實驗

在背涂涂料中使用涂布偶聯劑代替部分膠乳的第1階段實驗中，采用2質量份涂布偶聯劑替換1質量份膠乳，并對涂布偶聯劑代替前、后的背涂涂料配料罐中涂料成品指標和成紙指標進行檢測。

4.1.1 涂布偶聯劑使用前、后背涂涂料配料罐中涂料成品指標檢測

表2為涂布偶聯劑代替前、后背涂涂料配料罐中涂料成品指標的檢測結果（采用企業標準進行項目檢測）。

表2 涂布偶聯劑代替前、后背涂涂料的成品指標

表2的數據表明，中試使用涂布偶聯劑后，涂料的固含量與未使用涂布偶聯劑時基本一致，涂料黏度和保水度有所下降，說明涂料的保水性較好。

4.1.2 涂布偶聯劑使用前、后成紙指標檢測

表3為涂布偶聯劑使用前、后成紙指標檢測結果（采用相關國家標準進行項目檢測）。

表3 涂布偶聯劑使用前、后成紙指標

表3數據表明，在其他條件不變時，使用2質量份涂布偶聯劑替換1質量份膠乳后，成紙物理指標及成紙表面強度與未使用涂布偶聯劑時的基本一致。說明使用2質量份涂布偶聯劑替換1質量份膠乳，完全滿足生產及成紙強度的需要。

4.2 第2階段實驗

在背涂涂料中使用涂布偶聯劑代替部分膠乳的第2階段實驗中，分別進行了采用2質量份涂布偶聯劑替換1質量份膠乳的實驗和3質量份涂布偶聯劑替換2質量份膠乳的實驗，并對涂布偶聯劑代替前、后的背涂涂料配料罐中涂料成品指標和成紙指標進行檢測。

4.2.1 涂布偶聯劑使用前后背涂涂料配料罐中涂料成品指標檢測

表4為涂布偶聯劑代替前、后背涂涂料配料罐中涂料成品指標的檢測結果（采用企業標準進行項目檢測）。

表4 涂布偶聯劑代替前、后背涂涂料的成品指標

表4數據表明，在使用3質量份涂布偶聯劑替換2質量份膠乳后，涂料成品的黏度、固含量與未使用涂布偶聯劑時基本一致，保水度有所下降。

4.2.2 涂布偶聯劑使用前、后成紙指標檢測記錄

表5為涂布偶聯劑使用前、后成紙指標檢測結果（采用相關國家標準進行項目檢測）。

表5 涂布偶聯劑使用前、后成紙指標

表5數據表明，第2階段實驗使用3質量份涂布偶聯劑替換2質量份膠乳后，成紙指標與未使用涂布偶聯劑及第1階段實驗的成紙指標基本一致，并且紙頁干濕拉毛的印刷速度均有所提高。說明3質量份涂布偶聯劑替換2質量份膠乳完全滿足生產及成紙強度的需要。

4.3 第3階段實驗

在背涂涂料中使用涂布偶聯劑代替部分膠乳的第3階段實驗中，使用4質量份涂布偶聯劑替換3質量份膠乳。其結果是：在同等條件下所配涂料的黏度升高，成紙表面強度下降，并且過篩時頻繁出現糊網現象，使得過濾無法進行。因此，使用4質量份涂布偶聯劑替換3質量份膠乳的實驗不能應用于實際生產。

4.4 分析

從背涂涂料中使用涂布偶聯劑代替部分膠乳的3個階段的實驗情況來看，無論是涂料成品指標還是成紙物理指標，第2階段實驗的背涂涂料中使用3質量份涂布偶聯劑替換2質量份膠乳的使用效果最佳。

5 成本分析

在背涂涂料中使用涂布偶聯劑代替部分膠乳，在不影響成紙質量的前提下，成紙成本可以降低6.09元/t，每年可節省成本182.7萬元。

6 結論

綜上所述，在涂布白卡紙的生產中使用涂布偶聯劑部分代替膠乳，從涂料質量、產品質量和噸紙成本等3方面來看，其效果均非常明顯，既滿足了生產及成紙強度的需求，又降低了生產成本。

Application of Coating Coupling Agent in Coated White Card

XIANG Xiao-xia
（MCC Meili Pulp&Paper Industry Co.，Ltd.，Zhongwei 755000，China）

TS727+.3

A

1007-2225（2012）05-0019-03

2 0 1 2-0 7-1 9（修回）

項曉霞女士（1981-），工程師；主要從事制漿造紙工藝管理和技術研發工作；E-mail：975178615@qq.com。

本文文獻格式：項曉霞.涂布偶聯劑在涂布白卡紙中的應用[J].造紙化學品，2012，24（5）∶19-21.