造紙工業(yè)作為國民經濟的基礎產業(yè)之一,與社會經濟的發(fā)展和人民生活息息相關。為了保證在世界紙市場上處于競爭優(yōu)勢,目前世界上許多造紙公司進行了強強聯合,積極擴大規(guī)模,改進工藝,進行連續(xù)化生產,改變纖維原料、能源及管理策略。
由于造紙生產過程中長期以來普遍采用的酸性松香膠短缺,并由此造成價格上漲,同時工業(yè)用紙生產所使用的大量回收再生漿中所含碳酸鈣愈來愈多,在酸性施膠時溶解起泡而產生污漬,從而促使造紙抄造業(yè)向中堿性施膠方向發(fā)展。
在造紙工業(yè)中,由于使用碳酸鈣作填料可取代部分纖維及TiO2,并且所生產的紙張具有白度高、不透明、價格便宜的特點,因此造紙生產廠家開始考慮從酸性松香施膠改為中性施膠。同時在造紙生產中由于大量使用回收再生漿,進行酸性施膠時,為中和過量的碳酸鈣,需要加入大量明礬,使得明礬含量逐漸遞增而導致pH值降低。改為中、堿性施膠后可減少或不加明礬,從而解決了pH值降低的問題。此外,采用酸性松香施膠的紙張時間長了會發(fā)黃變脆,極易破損,而中、堿性施膠造紙屬于反應型漿內施膠,可提高和保持再生紙的強度,同時對廢紙、損紙的種類限制較少,還可提高紙張的白度及不透明度,提高文件的保存期。 我國造紙施膠劑在1975年前為傳統的天然松香皂化膠階段,1990年前為強化松香和皂化膠并存階段,1990年以來為反應型合成施膠劑烷基乙烯酮二聚體(AKD)和陰離子松香施膠劑等共同發(fā)展的階段,目前已開始大力開發(fā)和推廣中性松香施膠劑及AKD、烯基琥珀酸酐(ASA),并逐步走向實用化階段。
目前,我國山東省等地有多家中性施膠劑AKD生產廠家,在這些地區(qū)AKD已大量應用于造紙企業(yè),率先實現了造紙施膠由傳統的酸性松香施膠到中性施膠的重大變革。由撫順石化分公司洗滌劑化工廠生產的施膠劑ASA,是利用該廠的優(yōu)質中間產品直鏈內烯烴,結合國際上同類技術研制成功的。ASA上市后受到國內外近百家相關的科研院所和生產廠家的普遍關注。由于ASA具有易于操作和適合于大型化、連續(xù)化生產的特點,因此為我國造紙行業(yè)向規(guī)?;?、系列化發(fā)展,實現由酸性松香施膠到中性施膠的重大變革起到了巨大的推動作用。
據了解,ASA在國外已普遍用于造紙工業(yè)中的中性施膠,生產ASA的工業(yè)裝置在80年代初期已實現規(guī)模化。國外關于此項生產技術的專利較多,美國、日本、英國、西班牙等發(fā)達國家都擁有自己的技術專利,其生產工藝不盡相同,其中的一種工藝是石蠟裂解獲得α-烯烴,再催化異構轉移雙鍵位變內烯,在適宜條件下與順酐合成ASA;另一種工藝是重蠟在脫氫催化作用下脫氫生成烷烯混合物,然后進行分子篩分離,得到高純度內烯烴,再與順酐反應生成ASA。撫順洗化廠研制的ASA即是按照第二種工藝路線生產的。
造紙過程中使用ASA施膠造紙與松香施膠造紙相似,出紙機時即可完成施膠。由于運輸ASA(純度>96%)的貨運量相對較少,所以可節(jié)省大量運輸費用。同時,ASA膠需要造紙生產現場乳化,現配現用的乳化液抄紙時,可保證紙張的產品質量。
國外造紙業(yè)在近20年中經歷了造紙的抄造系統由酸性轉為中性(或堿性)、以采用反應型合成施膠劑為中心的大變革,這一變革波及面很廣,而且發(fā)展速度很快,可以預計這一變革也即將在中國造紙業(yè)中出現。其前提條件是造紙廠要改變目前仍在使用的傳統的皂化松香施膠工藝方法,而改變這一工藝的時機已趨成熟。隨著市場對紙張質量、品種要求的不斷提高,眾多的造紙廠轉入中性施膠抄紙,中性造紙施膠劑的研制發(fā)展及推廣已是造紙工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
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