松香在造纸工业中的应用

自从1807年伊利（IIIig)首先将松香胶料和明矾一起用于纸张施胶之后，造纸工业就成为世界上消耗松香最多的部门之一。使用松香做成的各种纸张施胶剂可防止墨水浸散，改善强度与平滑度，增加耐磨性，防止过多的吸收润湿水和在印刷时的掉毛。结晶松香不宜于制松香胶，因为结晶体难皂化，在纸张上形成斑点，并且在制造胶料的过程中容易将管道堵塞。

当前，世界上纸张施胶剂已经由酸性转向中性，尽管施胶剂新品种频出，但作为传统的松香系列施胶剂仍为国际上纸张施胶剂的主导。松香系列纸张施胶剂经历了三个阶段：最初是皂化松香胶，目前国内尚大量使用；然后是马来松酸或富马酸改性的强化松香胶，其仍未摆脱皂化胶的范畴；20世纪80年代起国外大量采用完全游离的分散松香胶。松香在造纸工业中的应用在各国都占有相当大的比例，尤其是近年改性松香胶料的使用，使得各种具有特种性能的纸张的制造成为可能。造纸工业的松香用量为1%左右。下面为三个阶段的胶型及制备。

1、皂化松香胶

松香和苛性钠制成松香胶料，与明矾一起加入纸浆中，使松香成为不溶于水的游离松香颗粒，填充在小纤维之间，加强纸张的光滑度和强度，并使纸张不致于太软透水，起防水作用，还能增加对印刷油墨的接受能力。皂化松香胶配方见下表，经此配方所组成的混合物处理的纸张可改善强度和白度。

原料 用量/质量份 原料 用量/质量份

缩甲基尿素 1--2 松香 0.5--4

二甲基尿素 0.5--3 荧光增白剂

硫酸锡 0.5--1

2、强化松香胶

松香胶起施胶作用的官能基是羧基，所以松香施胶剂中羧基的含量越高，松香胶与纤维的结合点越多，在施胶过程中对纤维覆盖面积就越大，从而有利于提高施胶效能。基于这一理论，将天然松香用马来酸或富马酸（马来酸为顺丁烯二酸，富马酸为反丁烯二酸）改性、再用碱皂化，便可得到强化松香胶。研究和生产实践都证明，强化松香胶的施胶效果比白色松香好得多。由此可见，松香的改性对于提高松香施胶效率起着非常重要的作用。

强化松香的马来酸或富马酸的加成量应控制在3%--5%范围内为宜；富马酸的主要成分为松香酸和富马海松酸；马来松香的主要成分除了松香酸和马来海松酸以外，还有马来海松酸酐和马来海松酸酯；在加成量相同的情况下，富马松香与马来松香相比具有较低的软化点和皂化值，却有较高酸值，有利于改善强化松香胶和分散松香的质量。

3、分散松香胶

分散松香胶是一类由胶粒和作为分散介质的稀水溶液组成的乳状液。优良分散松香胶的平均直径在0.1--0.3µm之间，由松香及其衍生物、表面活性剂和胶体保护层构成。水溶液中含有水溶性高聚物、表面活性剂和水溶性盐类等其他物质。由于乳状液是热力学不稳定体系，影响其稳定的因素很多。

分散松香胶（特别是乳液型松香胶）主要是通过表面活性剂使松香形成一种水包油型的乳液。其特点如下：松香用量（绝干）3%，胶液含量为35%--40%，制胶中可用于天然松香。用高分散松香代替皂胶造纸，可节约松香30%--60%，可在较高PH值下施胶，同时可节约硫酸铝30%以上，并可减轻白水负荷，有利于环境保护，产生综合效益。分散松香胶在日美等国市场占有率已逾八成，从20世纪80年代分散松香胶在我国开始使用到现在，分散松香胶已被各造纸广泛使用。