阳离子分散松香胶和硫酸铝的配合

    从公号后台看到上周四(8月6日)有位读者留下了“酸性施胶讲解”几个字,但当我想回复时,系统提示他已经取消关注了本号,我当然觉得很奇怪,不知道他为什么会失望到取关。不过之前已经发现一些读者在公众号的对话界面(见图1)留言,开始以为他们是想和我们运营人对话,实际应解释为想搜索自己关心的内容才说得通。所以这里声明一下,目前我们还没有精力或能力在公号中设一个单独的搜索器,想搜索的话还请利用微信统一为公众号设计的搜索功能(如图2)。

图1. 给公号运营人发消息处示意

图2. 用关键词搜索自己关心的内容示意

(例如输入“zeta电位”可以搜到我们与此主题已发的推文)

不过上周确实跟一位朋友就松香施胶的问题认真讨论了几个回合,缘由是一种特种纸生产上碰到了松香到处沉积的问题。从原料上看只有水(造纸人永远不要忘记水是最重要的原料之一,因为至少需要考虑水质的好坏)、漂白硫酸盐化学浆、阳离子分散松香胶、硫酸铝,看起来非常简单,但其实不然,我们一起考虑了很多影响因素,但最后竟然应该是归属到一个完全意想不到的原因。这个事给我的感触很多,但是基于一些商业上的原因,不能再多说什么了。

    不过手头有一篇2016年的资料,可以跟大家做适当的分享。原文是:How to use alum with cationic dispersed rosin size, TAPPI J. 15(5): 331-335, 2016;作者Lebo Xu, Jeremy Myers, Peter W. Hart, 工作单位是美国的WestRock Co. 该研究的主要目的之一是看看阳离子分散松香胶施胶时,应该和硫酸铝怎样配合,所以原料也很简单,纸浆是80%阔叶木和20%松木的混合漂白化学浆,其他原料也只有阳离子分散松香胶、硫酸铝和水。通读了一下,发现有一些地方值得借鉴,但有些地方不够完善也是比较明显的。不过为了避免不必要的争议,此处我只分享值得借鉴之处,以及几条比较有用或需要引起注意的信息,对于论文不够完善之处,需要的读者可单独联系。

论文值得借鉴之处有:

    1. 准确地提出了问题(提醒大家注意电荷反转带来的问题): 由于该抄造体系相对简单而阳离子松香胶和硫酸铝都是提供正电荷的物质,所以系统容易因硫酸铝过量而反转为正电性,导致松香胶留着低下;事实上这其中的规律怎么样,用实验室实验和纸机中试试验结果来说明;

2. 用测定纸料滤液(白水)之浊度的方法测定阳离子分散松香胶的留着(不同硫酸铝和松香胶使用量情况下松香胶的留着),避免使用更高端或更麻烦的手段直接测定松香胶(不过我们以后还是有可能来介绍一下怎样用裂解气相色谱等手段来检测松香酸);

    3.纤维zeta电位仪和电荷需求量测定仪协同使用检测纸料系统的电荷情况(本公号有几篇推文讨论这个问题,但是很可惜,还是有很多从业人员没有真正理解这么做的必要性);

4.大致给出了一套方法,对一定使用量的松香胶而言,可据此找到其最佳的硫酸铝使用量;

5.纸机中试结果支撑了实验室研究结果。

几条比较有用或需要引起注意的信息:

    1.强化松香胶作为原料,在松香施胶剂产品中所占比例一般只有松香总量的10-25%;

    2.该研究尽管使用的是阳离子松香胶,但抄造系统的ph维持在4.1-4.4的酸性条件下(相信大家更关心阳离子松香胶在更高的pH或近中性条件下使用,这在以后我们会分享其他资料);

    3.显微镜观察表明,阳离子松香胶的粒度大约为1.5微米(不过市场上产品很多是纳米级的了);

    4.对于分散松香胶而言,因其真正的施胶反应发生在干燥部(胶粒融化破裂与铝离子结合生成具有施胶效果的松香酸铝),因此,在干燥部之前,任何导致施胶剂粒子与纤维脱离(包括隔离)的因素都可能导致施胶失败;同理,在干燥部施胶剂融化时,如果松香酸分子周边并没有铝离子可以与它反应结合,那么施胶效率也会大大降低。

论文不够完善之处:

    (略去340字)

不过上述缺陷应该不至于导致该研究结论性的错误。

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