当前课程知识点:精细化学品生产工艺学 > 第七章 造纸化学助剂 > 7.2 造纸施胶剂概述 > 考核-视频(附件含PPT)7.2
同学们好
今天我们讲造纸助剂中的施胶剂
先来看施胶的目的和方法
我们知道
我们课本的纸张
和写毛笔字的宣纸有很大不同
有同学说宣纸比较薄
课本纸张比较厚
但最大的区别在于
笔墨在宣纸上
可以有一定程度的渲染
而普通用的课本纸张
它会防止笔墨渗透开
这便是施胶剂的作用
使纸张具有抗拒流体的渗透能力
也就是具有防水性
我们普通用的打印纸等
基本上都进行了施胶处理
施胶的方法
包括纸内施胶和纸面施胶
纸内施胶就是在纸浆中加入施胶剂
再抄成纸和纸板
是目前施胶的主要方法
纸面施胶
它是在纸的表面浸入施胶剂
由于施胶剂赋予了纸张防水
也就是疏水的能力
所以通常施胶剂要具有较好的亲油
或者是疏水能力
我们讲到的松香
它具有比较强的亲油能力
一直是一类
具有代表性的造纸浆内施胶剂
早期所用的松香施胶剂
是将天然松香皂化
称为褐色的松香胶
也就是部分皂化的松香
但它具有粘辊 沾毛布和易断头
泛黄等缺点
20世纪40年代
美国采用马来松香或富马松香
称为强化松香胶
克服了以上所说的缺点
20世纪80年代
出现合成的中性或者碱性的施胶剂
在20世纪80年代末
美国赫格宝里斯公司
推出了阳离子分散松香施胶剂
90年代以前
我国的松香施胶剂
是以阴离子型为主的
90年代中期研制成功了AKD
也就是烷基烯酮二聚体
反应型的非松香类的中性施胶剂
在2001年
高级纸和纸板中用的中性施胶剂
比例超过了50%
阳离子分散松香胶超过了1万吨每年
AKD的销量也达到了1万吨
施胶剂是如何达到施胶作用的呢
也就是施胶机理或者原理
主要有两种
一个是反应的机理
例如AKD
它具有反应活性的四环类的化合物
可以与纤维素的羟基发生反应
与纸张中纤维素进行结合
而起到防水的效果
施胶剂的第二个施胶机理是留着机理
也就是松香类施胶剂的施胶机理
通过硫酸铝的正电荷
将纸张表面带负电的纤维素
和带负电的松香酸连接起来
达到施胶的目的
具体
我们看一下硫酸铝
是怎么起到这个连接作用的
三价的铝在不同的pH值下
具有不同的存在形式
在酸性条件下
也就是pH值比较小时
它是以三价的铝离子形式存在的
或者吸附不同水分子
形成带三价正电荷的离子
随着pH值增加
氢氧根离子增多
三价的铝离子会吸附不同量的氢氧根
形成碱式的铝
以及多种聚合体结构
最终在碱性的条件下
形成氢氧化铝中性物
那么硫酸铝在不同的松香施胶剂中
由于体系pH值不同
便对应不同的存在形式
在皂化松香胶中pH值为4到4.8
硫酸铝是以铝三价离子形式存在的
与松香的羧酸负离子
会生成树脂酸铝盐
容易形成更大的凝聚物
沉积在带负电性的纸张纤维上
这一步便是留着作用
经干燥高温熔融
通过氢键作用形成大网络
使亲水基朝向于纤维素的内部
而疏水基转向纸面
形成疏水层
这一步起到定位作用
最后 树脂酸铝盐受热烧结
使亲水基羧基与纤维素的羟基结合
起到固着作用
这便是施胶的留着 定位
和固着三步曲
在阴离子型分散松香胶中
pH值为4.6到5.3
硫酸铝形成二价碱式铝
或一价碱式铝
松香胶便通过碱式铝的正电荷离子
而被纤维吸附
在阳离子分散松香胶中
pH值为6到6.5
硫酸铝以氢氧化铝的形式存在
虽然没有正电荷的作用
但可以使松香胶更多吸附在纤维上
我们这节课讲了施胶的目的
方法
施胶剂的发展历史
以及施胶的原理
其中施胶的目的和机理
是这节课的重点
好 我们这节课就上到这儿
希望同学们继续关注我们的课程
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--讲义 3.2-3
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--讲义 3.2-6
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--讲义 3.3-1
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-3.3-2 松香合成表面活性剂-歧化松香胺
--讲义 3.3-2
--习题 3.3-2
-3.3-3 松香合成表面活性剂-松香基表面活性剂
--讲义 3.3-3
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--参考文献:8分
-3.4 常用表面活性剂产品
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--习题:3.4
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-第三章 表面活性剂汇总
-作业:【北林混合式教学线上学习】第三章 笔记-1
-作业:【北林混合式教学线上学习】第三章 笔记-2
-前三章知识点翻转课堂(含实验)
-作业:前三章讨论课总结(需上传)
-作业:梁希混合式第三章笔记
-4.1 胶粘剂概述
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-第四章 胶粘剂笔记(北林林化17)
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--考核-习题 5.3-3
-5.3-4 食用香料-合成食用香料
--讲义 5.3-4
--习题 5.3-4
-5.3-5 实验:天然苯甲醛合成
-5.4 拓展-实验:糖尿病患者应该如何吃糖
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--习题 5.4
--讨论:甜味剂
-5.5 拓展-访谈:食品添加剂的安全问题
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--习题 5.5
-第五章 笔记
-6.1 医药制剂概述和银杏叶制剂
--讲义 6.1
--考核-习题 6.1
-6.2 松节油合成冰片
--讲义 6.2
--习题 6.2
-6.3 拓展-访谈:医改形式下的医药发展
--讲义 6.3
--习题 6.3
-6.4 拓展-讲座:松节油基萜类驱避剂与驱避机理的新认识
--讲义 6.4
-第六章 医药制剂笔记(北林林化17课程要求)
-7.1 造纸助剂概述
--讲义 7.1
--考核-习题 7.1
--讨论:对纸的认识
-7.2 造纸施胶剂概述
--讲义 7.2
--考核-习题 7.2
-7.3 强化松香施胶剂
--讲义 7.3
--习题 7.3
-7.4 纸张增强剂
--讲义 7.4
--考核-习题 7.4
-第七章 造纸助剂笔记
-作业:梁希混合式教学笔记(4-7章内容)
-8.1 概述
--讲义 8.1
--考核-习题 8.1
-8.2 松香在涂料中应用
--讲义 8.2
--习题 8.2
-8.3 带锈涂料
--讲义 8.3
--考核-习题 8.3
--第八章 涂料笔记
-9.1-1 油墨概述
--讲义 9.1-1
--考核-习题 9.1-1
-9.1-2 油墨结构与生产过程
--讲义 9.1-2
--考核-习题 9.1-2
-9.1-3 松香在油墨中的应用
--讲义 9.1-3
--习题 9.1-3
-9.2 活性炭纤维
--讲义 9.2
--考核-习题 9.2
--第九章其它精细化学品笔记
-作业:梁希混合式教学笔记(8-9章)
-10.1 碳和氢元素分析
--讲义 10.1
--考核-习题 10.1
-10.2 氮元素分析
--讲义 10.2
--考核-习题 10.2
-10.3 硫和卤素分析
--讲义 10.3
--考核-习题 10.3
-10.4 精细化工产品的仪器分析法
--讲义 10.4
--考核-习题 10.4
-第十章 精细化学品的分析检测 学习要点、结构导图及精华笔记
-第十章 精细化学品的分析笔记
-北林林化讨论课视频