1、潤滑（huá）劑的功能與分類 紙張塗（tú）布潤滑劑的應用可追溯到本世紀初。當時（shí）紙張顏料塗布的膠粘劑主要是動物膠或（huò）幹酪素，塗料的固含量非常低。這些膠（jiāo）粘劑雖然具有很好的粘合力和出色的（de）保水性能，但（dàn）其（qí）形成的膜很脆，於是客觀需要增加一種能改善塗（tú）布紙（zhǐ）及紙板耐（nài）折和抗彎曲性（xìng）能的添加劑。這些添加劑還改進濕態塗料的流動性（xìng）和均塗性。這類既對濕（shī）態塗料起作用，又在幹（gàn）塗層中起著作用的助劑，曾一度被人們視（shì）作“增塑劑”的添（tiān）加劑，即為本文所要討論的潤滑劑（jì）。 潤滑劑的功用隨著紙種（zhǒng）的不同和（hé）造紙廠生產習慣的差異而有（yǒu）別。有時用塗料的流動性以及塗布紙（zhǐ）張的（de）一些性能(如光澤度、平（píng）滑度、吸油度、表麵強度等)來測（cè）評（píng）潤滑劑的性能。潤滑劑中一些類別具有（yǒu）特殊的功能特性，如常被列入諸如“粘度調節特性”、“改進幹耐摩擦性”、“改進濕粘著性（xìng）”、“改進濕耐摩擦性”、“油墨光澤及（jí）防滲性”、“增塑性”、“耐折性”和“改進光澤性”等特性。理想潤滑劑應顯示出的性能如下（xià）: （1）潤滑塗料（liào）並改進其流動特性； （2）保證更為光滑的塗布； （3）改（gǎi）善塗布成品的光（guāng）澤度； （4）改善成（chéng）紙印刷適性； （5）減少紙張（zhāng）折疊時塗層的裂紋和脫皮； （6）在超級壓光中減少或消除掉粉現象； 在不需要外加工序的情況下，用機械（xiè）壓光能（néng）對某些等級紙張進行精（jīng）加工整飾。用於塗布（bù）潤滑劑的化學物品歸納成以下（xià）八大類: （1）不溶性金屬皂分散體； （2）水溶性皂類； （3）硫酸化或磺化油（yóu）類； （4）脂肪酸酯類； （5）蠟、聚乙烯或其它碳氫化合物乳液類； （6）脂肪胺或（huò）酰胺(合成蠟)類（lèi）； （7）聚乙（yǐ）二醇和聚乙二醇醚類； （8）大豆卵磷酯“油酸混合體。 上述各類潤滑劑中，金屬皂水性分散體、蠟乳液、含硬（yìng）脂酸鈣高固含（hán）量潤滑劑混合體，是塗料塗布中Z常用的潤滑劑；硫酸（suān）化或（huò）磺（huáng）化礦物油及一些（xiē）天然或合成蠟分散（sàn）體主要（yào）用於無顏料係統，如一（yī）些紙張或紙（zhǐ）板表麵需要單（dān）一增滑特性的場合；大豆卵（luǎn）磷酯“油酸混合體則（zé）是目前Z新的一種塗布潤滑劑。 2、主要潤滑劑品種的組成與特性 2.1 不（bú）溶性金屬（shǔ）皂分（fèn）散體 不溶性或低溶解度金屬皂由金屬堿或氧化（huà）物與（yǔ）脂肪酸或溶解性（xìng）皂反應而成。堿（jiǎn）金屬皂包括（kuò）鈣、錳（měng）、鎂、鋁、鋅（xīn）的硬脂酸鹽、棕櫚（lǘ）酸（suān）鹽、蓖麻醇酸鹽等。其中硬脂酸鈣在（zài）潤滑劑領域長期占據重要地位。 典型硬（yìng）脂酸（suān）鈣製備是將CaO製成Ca(OH)2，與來自動（dòng）物或海洋生物或其它植物（wù）脂肪或油中的硬脂酸（suān）反應製得。硬脂酸鈣的製造同樣可以（yǐ）用氫（qīng）氧化鈣從溶解性皂(如硬脂酸鈉)中析出。用此（cǐ）方法製得的硬脂酸鈣，其規格和形狀(片晶體)能得到控製。硬（yìng）脂酸鈣分散液製造者經改進其產品，現在可以出（chū）售具有（yǒu）低粘度、高固含量（liàng）(57%)，通過325目篩（shāi），篩餘物小於“.”1%的穩定產品。硬脂酸鈣分散液通常（cháng）用（yòng）高剪切設備製造。在成品中用3%-5%非離子型或陰離子型表麵活性劑作為分散劑。硬（yìng）脂酸鈣分（fèn）散液多年來一直保持（chí）其主要塗料潤滑劑地位。它經濟、實用（yòng），在抗掉毛掉粉方麵表現出優良的性能。 2.2水溶性皂類 水溶性皂類是用高溶解性堿同脂肪酸反應生成，包括（kuò）銨、鈉、鉀等的金屬氫氧（yǎng）化物與脂肪酸的反應物。這些皂類（lèi）中Z常用的有硬脂酸銨、硬脂酸鈉（nà）和油酸鉀。市場上可以購得這些化（huà）合物的無水狀（zhuàng）固體，硬脂酸銨和油酸鉀亦可買到固含量高達33%的液態分散體。鑒於固含量相（xiàng）對低的硬脂（zhī）酸鈉是凝（níng）膠，這種化（huà）合物（wù）通常是在幹式狀態下采用。溶解性皂的熔點比不溶性皂的熔點（diǎn）低得多，由於它們在水中形成（chéng）真溶液，幹燥時它們在整個塗層中保（bǎo）持（chí）得更加分散，有隨著載體進入原紙的傾（qīng）向。因（yīn）此，它們對塗料具有更多的（de）增塑作用，而不像不溶性皂類（lèi）那樣具有抗掉毛掉粉性能及表（biǎo）麵（miàn）潤滑性的作用。它（tā）們比不溶性皂類更大程度地提高（gāo）粘度，尤其是在（zài）澱粉粘合的塗料中。水溶性（xìng）皂（zào）類的使用隨著刮刀塗布機低粘度塗布工藝的出現已逐（zhú）漸減少。但它們仍在某些輥式塗布中應用。一些工廠習慣地將輥式塗布機用作預塗（tú）機。 2.3硫酸化和磺化油類 這類潤滑劑包括硫酸化油類，由不飽和脂（zhī）肪（fáng）酸或脂類（lèi）與硫酸反應而成，如土耳其紅油(硫酸（suān）化（huà）蓖麻油)、硫酸化紅油(硫酸化油（yóu）酸)、硫（liú）酸鯨蠟油等。硫（liú）酸化油類在室（shì）溫下為液體，是一種熔點很低的物料。據此,它們僅僅是中等效力塗布潤滑劑，且（qiě）和水溶物皂類一樣，在幹燥狀態下保持分散在（zài）整（zhěng）個（gè）塗料中並有遷移入原（yuán）紙的傾向。其主（zhǔ）要作用是增塑和均塗作用。有時在某些蛋白質粘合塗料和全膠乳（rǔ）塗料中也用來降低粘度。這類物質都是強的潤濕劑，因此在許多需要（yào）耐濕摩擦的塗布場合，它們的使用受到限製。 2.4脂肪酸酯類（lèi） 用於塗料中的脂肪酸酯的主要類型是由（yóu）脂肪酸或脂肪酸甘油（yóu）脂與聚（jù）乙烯乙二醇(聚乙二醇)或氧化乙烯(環氧乙烷)反應生（shēng）成（chéng）的。這些產品通常稱為PEG(聚乙二醇)酯類（lèi），其熔點和水溶性隨聚乙二醇的（de）用量增加而提高。通常具有低熔點(94.4e)且親水性強，用之得到的粘（zhān）度效應和溶解性皂類相似。由於是非離子型的，在酸性和堿性塗料中很穩定。其主（zhǔ）要功能（néng）是起增塑和改進耐（nài）折性作用，但也能略微起點潤滑作用。 2.5蠟乳（rǔ）液 對於（yú）澱粉類表麵施膠（jiāo）和其（qí）它成膜材料，蠟乳液能起到（dào）改善平滑度、提高耐摩擦性、表麵潤滑性及耐折性。用於製造水性分散液的蠟材料（liào）的熔（róng）點範圍從液態烴油到高熔點(>140e）聚氧化乙烯。根據塗布紙或紙板（bǎn）製造者（zhě）的（de）需要，選用合適的蠟類材料，包括石蠟、微晶蠟、聚氧化乙（yǐ）烯蠟（là）及這些蠟的複配物。 2.5.1石蠟（là） 市場上（shàng）的石油石蠟是含有直鏈和支鏈的烷烴，平均分子（zǐ）360-400，熔點63-83e。完全（quán）精製蠟相當硬，外（wài）觀白色，含有小於“.”5%的油（yóu）組分；半精製蠟在顏色、硬度和油組分方麵與精製蠟有區別，顏色從呈琥珀色至白色各異，針入度高一些，油成分1%-5%。對（duì）於紙和紙板的塗布要（yào）求而言，半精製蠟即可（kě）滿足（zú）要求。 2.5.2微晶蠟 微晶蠟主要是烷基化環烷屬烴，含有支（zhī）鏈的異構石蠟及一些n-支鏈石（shí）蠟及小部分的烷基化芳香化合物。平均分（fèn）子量580-700，熔點範圍72-111℃。微晶蠟有相當小的晶體，具有與（yǔ）石蠟十分不同的特性，更耐折，有較大的抗張強度和良（liáng）好的粘合特性，減少了紙張或紙（zhǐ）板表麵（miàn）由於蠟的處理引起的打滑。 2.5.3聚氧化乙烯蠟 聚乙烯通過輕微的氧化後製得的分散（sàn）液，能改善滑移性、耐摩擦性以及典（diǎn）型（xíng）的與蠟應用有關的阻（zǔ）隔性（xìng）。在顏料塗布中，聚氧化乙烯（xī）蠟的應用（yòng）能給予良好的塗（tú）料塑性、耐折性以及良好（hǎo）的（de）光（guāng）澤。但它在抗塵埃方麵比金屬皂的效果差。這類商品的固體含量一般在30%-60%。高固含量的產品中含（hán）脂肪酸酯聚氧（yǎng）化乙烯醚、脲（niào）及PE蠟。通常水（shuǐ）性分散液采用（yòng）較低分子量的蠟（là）。較高密度的蠟的參數為密度0.98g0cm3，熔點77.8e；低密度的蠟的參數為密度0.93g0cm3，熔點55.8e。蠟類乳液的製造通常是利用乳化劑使其在水中具有可分散性。按（àn）照乳化劑的類型，可製成陽離子型、陰離子型（xíng）和非離子型的（de）蠟乳液。近年來（lái），蠟乳液的使用被局限於（yú）施膠壓（yā）榨和壓光施膠中，用在非顏料塗布改善印刷適性的（de）特種塗布場合。聚氧化乙烯蠟通過噴淋，降（jiàng）低烘缸表麵的（de）摩擦係數，大大提高紙張起皺效率則是一個（gè）特例。 2.6脂肪（fáng）胺類和酰（xiān）胺（àn）類 這些產品（pǐn）是胺類，如（rú）乙烯二胺、二乙烯三胺，三乙烯四胺，與脂肪酸反應而成的，其熔點範（fàn）圍視所用的胺和脂肪酸（suān）而定（dìng）。高熔點類型的（de）通常叫合成石蠟。這類化學（xué）品一般是水不溶性，但可通過季胺化反應(陽離子化)，或用乳化劑，或用分散劑，將其分散在水中。作為潤滑劑，在顏料塗布中（zhōng）具有明顯改善（shàn）光澤性的作用。而（ér）在增進抗掉毛掉粉性方（fāng）麵則不及不溶性皂類。其粘度視乳化劑或所用乳化（huà）分散工藝而定，一般介於蠟乳（rǔ）液與水溶性（xìng）皂之間。 2.7聚乙二醇類和聚（jù）乙二（èr）醇醚類 聚乙二（èr）醇類包括從低分子量的（de）乙烯乙二醇類(液體)到高分子量的（de）聚乙烯乙二醇(固體)。丙烯乙二醇單體與乙烯乙二醇製成相似的產品或乙烯乙二醇混合（hé）物。乙烯（xī）乙二醇（chún）及其聚合體都是水溶（róng）性的且易於形成溶液，而丙烯乙（yǐ）二醇則隨鏈長增加而失（shī）去水（shuǐ）溶性。 與乙二醇或甲醇、乙醇（chún）、丁醇等反應而生成醚（mí），這些（xiē）醚的水溶性也隨鏈長度及乙二醇單體不同（tóng）而（ér）不同。聚乙二醇和聚乙二醇醚能使顏料塗布具有良好的光澤性能，但在抗掉毛掉粉和抗粘性能方麵作用則很（hěn）小。盡管在某些澱粉粘合劑（jì）塗料中發現了某些聚乙二醇能降低（dī）粘度，但在許多塗布配方中，它在粘度調節方麵的功能很小（xiǎo）。由於它（tā）們具有高度水溶性，聚乙烯乙二醇具有一些潤濕劑（jì）的性質（zhì），並有助於塗料的可塑性（xìng），無疑該（gāi）性質比任何原有的潤滑性質更為明顯。 2.8大豆卵磷酯（zhǐ）油酸混合體 用作塗布潤滑劑的Z新材料是大豆卵（luǎn）磷酯（zhǐ）混合體。這類二酯酰甘油酯產品據報道能提供優良的塗布流平性，減（jiǎn）少刮刀拖痕、掃帚條,改善油墨光澤性。通常用於高濃塗布中。產品有含50%和100%活性組分兩（liǎng）種。100%活性產品表現較差的（de）流動性，使（shǐ）用過程須用位移泵或（huò）質量流量計（jì）量器直接輸入塗（tú）料中。100%固含量的產品不會因冰凍損壞，在溫度（dù）30.5℃下明顯變稠；50%固含量的產品內含（hán）脲類物質。（上海亞杜潤（rùn）滑材料有限公司）