涂布偶联剂在涂布白卡纸中的应用

项晓霞

（中冶美利浆纸有限公司，宁夏 中卫 755000）

涂布偶联剂在涂布白卡纸中的应用

项晓霞

（中冶美利浆纸有限公司，宁夏 中卫 755000）

胶粘剂是生产涂布加工纸时所用涂料的最重要的组成成分之一，而偶联剂在胶粘剂中具有不可取代的作用。偶联剂的性质直接影响涂布工艺性能，如黏度、流动性、保水性及涂布纸的质量等。目前，我国生产加工纸多采用涂布淀粉、胶乳为主的胶粘剂涂料体系。涂布白卡纸的涂料制备使用全胶乳进行配制，由于用量较大，生产成本较高。

为优化生产工艺、降低生产成本，在车间背涂涂料中使用涂布偶联剂代替部分胶乳，以达到降低涂料黏度、提高成纸的拉伸强度、改善涂层表面状态，使纸张具有非常均匀的涂层孔隙及较高的平滑度的目的，且降低了生产成本。

1 涂布偶联剂作用机理

造纸用涂布偶联剂具有两亲性官能团，可以在有机物和无机物之间形成界面层，界面层通过传递应力增强了填料和树脂之间的结合强度，同时还可以防止其他介质向界面的渗透。界面状态的改善增强了涂料配方中丁苯胶乳（或羧基丁苯胶乳）与无机充填剂（碳酸钙、瓷土等）间的“分子桥”作用，从而通过提高交联程度改善涂层机械强度；通过润滑作用改变涂布原纸表面张力，提高涂层与原纸的结合力；通过脂肪族长链接枝改善涂料流变滑性，降低刮刀磨损，减少压光机掉粉现象。

2 产品介绍

2.1 产品特性

涂布偶联剂具有良好的机械稳定性、贮存稳定性和涂料配伍性、成膜性性能优异、磨光泽细腻，可完全替代润滑剂，还可替代部分涂料抗水剂。

2.2 涂布偶联剂的选用及其性能

通过对3家4种牌号的涂布偶联剂进行小试对比后，济南凯格姆新材料科技有限公司生产的涂布偶联剂作为本次中试的首选。

涂布偶联剂的物化性能如表1所示。

表1 涂布偶联剂的物理化学性能

3 实施方案

3.1 纸机参数

试用车间：30万t涂布白卡纸车间。纸幅：4 880 mm。纸机车速：600 m/min。生产纸种：涂布白卡纸。定量：190～400 g/m2。 单机日产量：800 t。 原料：针叶木浆和阔叶木浆。

3.2 使用方法及使用量

使用方法：室温下将涂布偶联剂按工艺要求的用量直接加入到搅拌中的涂料体系中，搅拌至产品均匀分散在涂料体系中，待用。

涂料配方用量为质量分数2%～3%。

4 实验

4.1 第1阶段实验

在背涂涂料中使用涂布偶联剂代替部分胶乳的第1阶段实验中，采用2质量份涂布偶联剂替换1质量份胶乳，并对涂布偶联剂代替前、后的背涂涂料配料罐中涂料成品指标和成纸指标进行检测。

4.1.1 涂布偶联剂使用前、后背涂涂料配料罐中涂料成品指标检测

表2为涂布偶联剂代替前、后背涂涂料配料罐中涂料成品指标的检测结果（采用企业标准进行项目检测）。

表2 涂布偶联剂代替前、后背涂涂料的成品指标

表2的数据表明，中试使用涂布偶联剂后，涂料的固含量与未使用涂布偶联剂时基本一致，涂料黏度和保水度有所下降，说明涂料的保水性较好。

4.1.2 涂布偶联剂使用前、后成纸指标检测

表3为涂布偶联剂使用前、后成纸指标检测结果（采用相关国家标准进行项目检测）。

表3 涂布偶联剂使用前、后成纸指标

表3数据表明，在其他条件不变时，使用2质量份涂布偶联剂替换1质量份胶乳后，成纸物理指标及成纸表面强度与未使用涂布偶联剂时的基本一致。说明使用2质量份涂布偶联剂替换1质量份胶乳，完全满足生产及成纸强度的需要。

4.2 第2阶段实验

在背涂涂料中使用涂布偶联剂代替部分胶乳的第2阶段实验中，分别进行了采用2质量份涂布偶联剂替换1质量份胶乳的实验和3质量份涂布偶联剂替换2质量份胶乳的实验，并对涂布偶联剂代替前、后的背涂涂料配料罐中涂料成品指标和成纸指标进行检测。

4.2.1 涂布偶联剂使用前后背涂涂料配料罐中涂料成品指标检测

表4为涂布偶联剂代替前、后背涂涂料配料罐中涂料成品指标的检测结果（采用企业标准进行项目检测）。

表4 涂布偶联剂代替前、后背涂涂料的成品指标

表4数据表明，在使用3质量份涂布偶联剂替换2质量份胶乳后，涂料成品的黏度、固含量与未使用涂布偶联剂时基本一致，保水度有所下降。

4.2.2 涂布偶联剂使用前、后成纸指标检测记录

表5为涂布偶联剂使用前、后成纸指标检测结果（采用相关国家标准进行项目检测）。

表5 涂布偶联剂使用前、后成纸指标

表5数据表明，第2阶段实验使用3质量份涂布偶联剂替换2质量份胶乳后，成纸指标与未使用涂布偶联剂及第1阶段实验的成纸指标基本一致，并且纸页干湿拉毛的印刷速度均有所提高。说明3质量份涂布偶联剂替换2质量份胶乳完全满足生产及成纸强度的需要。

4.3 第3阶段实验

在背涂涂料中使用涂布偶联剂代替部分胶乳的第3阶段实验中，使用4质量份涂布偶联剂替换3质量份胶乳。其结果是：在同等条件下所配涂料的黏度升高，成纸表面强度下降，并且过筛时频繁出现糊网现象，使得过滤无法进行。因此，使用4质量份涂布偶联剂替换3质量份胶乳的实验不能应用于实际生产。

4.4 分析

从背涂涂料中使用涂布偶联剂代替部分胶乳的3个阶段的实验情况来看，无论是涂料成品指标还是成纸物理指标，第2阶段实验的背涂涂料中使用3质量份涂布偶联剂替换2质量份胶乳的使用效果最佳。

5 成本分析

在背涂涂料中使用涂布偶联剂代替部分胶乳，在不影响成纸质量的前提下，成纸成本可以降低6.09元/t，每年可节省成本182.7万元。

6 结论

综上所述，在涂布白卡纸的生产中使用涂布偶联剂部分代替胶乳，从涂料质量、产品质量和吨纸成本等3方面来看，其效果均非常明显，既满足了生产及成纸强度的需求，又降低了生产成本。

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）

项晓霞女士（1981-），工程师；主要从事制浆造纸工艺管理和技术研发工作；E-mail：975178615@qq.com。

本文文献格式：项晓霞.涂布偶联剂在涂布白卡纸中的应用[J].造纸化学品，2012，24（5）∶19-21.