表面施膠是紙張或紙板加工過(guò)程中的一個(gè)工序，通常位于紙機(jī)的烘干部末端，使紙頁(yè)在未完全干燥卻具有一定的強(qiáng)度時(shí)噴涂一層膠液，經(jīng)后續(xù)的干燥在紙和紙板表面形成一層膠膜，從而達(dá)到改變紙或紙板表面性能的目的。

通過(guò)表面施膠可加人改善紙頁(yè)性能或增加紙或紙板抗水性的表面添加劑。原先，由于技術(shù)水平及紙種要求的限制，表面施膠劑只能用在特殊紙種上，例如：鈔票紙、證券紙、海圖紙等。隨著造紙工業(yè)技術(shù)水平的提高，紙張的表面施膠已經(jīng)成為一種常規(guī)的紙張?zhí)幚砉ば颍绕涫墙陙?lái)因印刷設(shè)計(jì)、復(fù)印、傳真的普及對(duì)文化紙、包裝印刷紙和瓦楞紙的表面性能、強(qiáng)度及抗水性提出了更高的要求，因此造紙工業(yè)在不斷的探求新的表面施膠技術(shù)。

1. 現(xiàn)行的表面施膠有如下優(yōu)勢(shì)

1) 提高紙和紙板的印刷設(shè)計(jì)性能；

2) 可通過(guò)選用不同的表面施膠劑種類，提高紙張的表面強(qiáng)度或抗水性；

3) 提高紙和紙板的物理強(qiáng)度；

4) 表面施膠可減少紙張的兩面差；

5) 不受抄紙水質(zhì)和水溫的影響，施膠效果比較穩(wěn)定；

6) 膠料留著效果好，施膠成本低；

7) 和內(nèi)施膠同時(shí)使用，可彌補(bǔ)內(nèi)施膠的一些缺陷。

2. 表面施膠劑的分類及其作用

根據(jù)表面施膠劑的功能，分成抗水類和增強(qiáng)類。提高抗水性的表面施膠劑可選用烷基烯酮二聚體(AKD)、苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物等；增強(qiáng)類的可選用淀粉、羧甲基纖維素(CMC)、聚乙烯(PVA)醇等。

下面介紹說(shuō)明目前紙廠常用的表面施膠劑類型及基特點(diǎn)。

1) 淀粉及其改性物

淀粉是一種天然高分子化合物，它是一種重要的表面施膠劑和紙張?jiān)鰪?qiáng)劑。玉米淀粉使用比較廣泛，薯類淀粉使用效果較好。天然原淀粉粘度高，流動(dòng)性差，容易凝聚，用水稀釋后容易沉淀，在粘結(jié)性、成膜性方面還存在很大的局限性，所以在施膠系統(tǒng)中使用的是改性淀粉。

使用淀粉改性物作為表面施膠劑最大的優(yōu)點(diǎn)就是原料豐富，價(jià)格便宜，非常適合中國(guó)的國(guó)情，另外表面增強(qiáng)效果明顯，可改善印刷設(shè)計(jì)效果。但淀粉是高分子水溶性物質(zhì)，結(jié)構(gòu)中含有親水基，在成膜后難以抵擋液體的滲透。這就需要用變性淀粉和其它的表面施膠劑配合使用來(lái)達(dá)到紙張的要求。表面施膠中最常用的是氧化淀粉。

PAM作為表面施膠劑，應(yīng)和乙二醛混合，兩者在于燥過(guò)程中可形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。由于紙頁(yè)中存在三價(jià)鋁離子和鈣離子等，PAM分子中的部分-CONH：基團(tuán)又水解成-COOH，這些金屬多價(jià)離子會(huì)與PAM中的-COOH產(chǎn)生離子交聯(lián)鍵，從而使紙而產(chǎn)生抗水性。PAM價(jià)格高，質(zhì)量好，適合和價(jià)格便宜的淀粉配合使用。

聚乙烯醇按聚合度和水解度不同，分為許多牌號(hào)。一般用作表面施膠的PVA聚合度為l000~2000，醇解度為98％~99％。我國(guó)生產(chǎn)的PVA，用于表面施膠的主要是1798，即聚合度為l700，醇解度為98％。經(jīng)PVA表面施膠的紙張，干燥后纖維有很好的黏合力，表面強(qiáng)度好，PVA所形成的覆膜有很好的抗油脂性，但缺點(diǎn)是粘度高，涂布性差，易滲透到紙層內(nèi)部(僅起到提高表面強(qiáng)度的作用)，通常為了達(dá)到所需的表面施膠效果，不免要加大用量。為解決這一問(wèn)題，可采用硼酸預(yù)處理技術(shù)，其原理是經(jīng)硼酸處理后的紙張?jiān)谕坎糚VA時(shí)，硼酸和PVA可發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而形成凝膠體，抑制了PVA向紙層內(nèi)部的過(guò)量滲透。達(dá)到相同表面強(qiáng)度，如果只用PVA可能要用3％溶液，但采用l％~l.5％的硼酸溶液處理，濃度只要l％就夠了?，F(xiàn)在淀粉聚乙烯醇作為表面施劑的應(yīng)用紙種及紙廠不斷減少。

CMC是一種白色的粉末狀、粒狀或纖維狀物質(zhì)，無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)毒，是一種很好的表面施膠劑。CMC一般粘度在300mPa.S以下，取代度在0.6~0.75時(shí)，比較適合用作表面施膠劑。

與PVA相比，羧甲基纖維素(CMC)用作表面施膠劑具有更高的優(yōu)越性：

(1) 它具有優(yōu)秀的成膜性和整膜轉(zhuǎn)移性能，能在紙或紙板表面形成很好的封閉性和抗油性。

(2) 由于變性淀粉的成膜性差，不可能在紙表面形成連續(xù)完整的膜，且會(huì)在紙張表面形成“積聚物”而堵塞孔隙，致使印刷設(shè)計(jì)時(shí)產(chǎn)生斑點(diǎn)，因此，淀粉與CMC配合后，可以很大程度上克服這種缺點(diǎn)。

(3) CMC具有很好的分散性，它可以將其它膠料粒子充分分散而形成無(wú)一和穩(wěn)定的體系，并能在一定時(shí)期內(nèi)有效凝聚沉淀。

(4) 如果采用適量配有CMC的膠料進(jìn)表面施膠，可以在紙張表面形成一層連續(xù)完整而柔韌的薄膜，這層膜有調(diào)濕功能，可以攻為守防止紙或紙板在印刷設(shè)計(jì)過(guò)程中的翹曲形變并消除套印時(shí)的尺寸誤差。

(5) 由于CMC出色的粘結(jié)能力，加強(qiáng)了紙或板紙表面纖維與纖維之間、纖維與填料之間的結(jié)合，從而有效地提高了紙張的表面強(qiáng)度。而且使紙(板)表面獲得很好的油墨接受性，提高了紙張的光澤度，使印刷設(shè)計(jì)出來(lái)的文字圖像既光澤靚麗，又能減少墨耗。CMC薄膜強(qiáng)度大，抗油性，但粘度高，故多采用中等相對(duì)分子質(zhì)量、替代度為0.5~0.7mol／g的CMC，涂布后紙的破裂強(qiáng)度和印刷設(shè)計(jì)光澤度好。

改性AKD主要和淀粉配合在紙板上使用，可在用量比較少的情況下提高紙板的抗水性能，還能大大降低紙的成本。以前擔(dān)心的AKD熟化問(wèn)題也基本上已經(jīng)解決，像普通的高強(qiáng)瓦楞或是牛皮箱板紙，完全熟化期也可以在2個(gè)小時(shí)內(nèi)完成。這種改性AKD加表面施膠淀粉的方法也應(yīng)用在普通的文化用紙上，用來(lái)完全取代漿內(nèi)施膠。加在紙的表面，這樣不但可降低AKD的用量，還能縮短AKD的熟化時(shí)間。

(1) 苯乙烯-馬來(lái)酸酐聚合物(SMA)

SMA是苯乙烯和馬來(lái)酸酐的交替共聚物，為淺琥珀色粘液，固含量為25％~40％，在水中可無(wú)限稀釋。主要用于涂布，證券紙、防油紙、復(fù)寫紙、復(fù)印紙等，可提高紙張的耐磨性能、強(qiáng)度、吸油性。

(2) 苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(SAE)

苯乙烯與丙烯酸酯單休通過(guò)乳液聚合物制備的共聚物(SAE)通常是以膠乳形式使用。目前使用的SAE類表面施膠劑多為水溶液性的陰離子聚合物，在使用過(guò)程中由于水中含有AB+、Ca2+等，會(huì)引起乳液沉淀，對(duì)施膠有不利影響。為了提高乳液成膜后的抗水性，一般要加少量表面活性劑，如效果較好的氧化淀粉?；蚴侵苯犹砑由倭苛蛩徜X來(lái)提高其施膠性能。

(3) 苯乙烯-丙烯酸酯-馬來(lái)酸酐單酯共聚物(SAM)

作為表面施膠劑的苯乙烯—丙烯酸酯-馬來(lái)酸酐單酯共聚物(SAM)是苯乙烯與丙烯酸酸 及馬來(lái)酸單酯無(wú)規(guī)則共聚的具有中等分子量的產(chǎn)品，效果優(yōu)于SMA。這將是板紙表面施膠的技術(shù)發(fā)展方向。

聚氨酯(PU)水分散液是一種新型的表面施膠劑，它能以較少用量產(chǎn)生較高的施膠度，改善紙張陛能。主要用于涂布紙和膠版紙，應(yīng)用成本較高。

動(dòng)物膠是從動(dòng)物的骨頭、皮或筋中提煉出來(lái)的一種蛋白質(zhì)。上等的皮膠和骨膠色淺而透明，又稱明膠。皮膠和骨膠都可用于表面施膠，但最適合高級(jí)紙張的還是皮膠，與骨膠相比，皮膠的粘度、覆蓋能力和成膜性均好于骨膠，能產(chǎn)生更強(qiáng)韌的膜，因而能賦于紙張更大的強(qiáng)度。由于動(dòng)物膠價(jià)格昂貴，故多限用于高級(jí)紙張的表面施膠。使用動(dòng)物膠時(shí)，先將其在冷水中充分溶脹，再置于50~60度左右的熱水中溶解，在攪拌中制成4％~l0％濃度的膠料。如有必要，可加少量有機(jī)酸或堿來(lái)提高溶解度。為降低其粘度，可加入適量硫酸鋁。在動(dòng)物膠中添加2％~3％肥皂(對(duì)動(dòng)物膠量)，可以提高紙張色澤、不透明度和光澤度；加入少量氯化鈉、甘油、不干性油、醋酸鈉等，還能改善紙張的耐揉性。動(dòng)物膠與淀粉混合時(shí)，加入0.25％~l.0％肥皂(對(duì)動(dòng)物膠量)，可以防止動(dòng)物膠淀粉的離散。

若無(wú)特別注明，文章皆為南京印刷原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處，如有侵權(quán)請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系我們刪除。