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造紙中的PEO
聚氧化乙烯(PEO)又稱聚環(huán)氧乙烷,是一種結(jié)晶性、熱塑性的水溶性聚合物。PEO完全溶于水,溶于某些有機(jī)溶劑。其溶液在低濃度下具有很高的粘度;對(duì)高分子的絮聚物具有絮凝作用;與其它的樹脂相溶性好;濕潤溶解后,有很強(qiáng)的粘性,但干燥后沒有粘性;屬非離子型,幾乎不受水質(zhì)的影響,在pH值4~10的廣泛范圍內(nèi)均可抄造;不影響如增強(qiáng)劑等各種化學(xué)添加劑的效果,又不降低分散性;不僅對(duì)天然植物纖維,而且對(duì)化學(xué)、合成纖維及無機(jī)纖維都有較好的分散效果;紙漿內(nèi)存在過剩的亞硫酸鈉、漂白劑、焦磷酸鈉、聚丙烯酰胺系列及脈醛樹脂系列等,則影響PEO的效果。
聚氧化乙烯(PEO)作為多功能助劑在造紙工業(yè)中應(yīng)用范圍越來越多。它可以作為纖維分散劑、紙張柔軟劑、水溶性功能紙粘合劑、助留助濾劑和樹脂控制劑等。
1. 長纖維的分散劑
對(duì)于造紙過程來說,纖維、填料和一些助劑等都是水不溶性的,它們有在水中自行聚集的趨勢(shì);這樣就難以得到性能均勻、強(qiáng)度理想的紙張。使用聚氧化乙烯,可以縮短打漿時(shí)間,使用打漿度較低的紙漿抄造出勻度良好的紙張。
2. 助留助濾劑
新聞紙抄紙時(shí),為了降低成本和提高紙的白度,常加入一些填料。但在造紙加工過程中,有相當(dāng)比列的填料和細(xì)纖維損失掉了,如果在每噸絕干纖維中加入0.025~0.05㎏的高分子量PEO,填料和細(xì)纖維的損失可明顯降低。PEO是一種高分子量非離子聚合物。其留著機(jī)理是借橋聯(lián)和成鍵起作用。它通過形成網(wǎng)絡(luò),與存在于紙漿中的懸浮固形物起作用。PEO樹脂也顯示出對(duì)常用絮凝劑的增效作用。不僅提高填料和纖維的留著率,還提高紙頁在紙機(jī)干燥部的干燥效率。
3. 水溶性紙張粘合劑
由于PEO有很高的粘度和很好的水溶性,其低濃度的水溶液也具有很高的粘度,干燥后粘性消失,而且其化學(xué)穩(wěn)定性好,所以可配制水溶性膠黏劑。在造紙工業(yè)中,卷紙時(shí)用聚氧化乙烯作膠粘劑,可以不撕破紙張而打開紙筒。
4. 紙張柔軟劑
紙張的柔軟潤滑效果可以用靜摩擦因數(shù)和動(dòng)摩擦因數(shù)的差值來表示,差值愈小,柔軟性愈強(qiáng)。一般把PEO常作分散劑使用,從而使長纖維在低打漿度下抄造又薄又勻并有良好吸水性的紙張;同時(shí)也發(fā)現(xiàn)抄造的紙張柔軟性和強(qiáng)度都較好。PEO在抄造衛(wèi)生紙、餐巾紙等生活用紙時(shí)發(fā)揮了良好的作用。其作用機(jī)理是:PEO能在纖維表面形成疏水基向外的反向吸附,降低纖維物質(zhì)的動(dòng)、靜摩擦因素,從而獲得平滑柔軟的手感。