松香胶的制备工艺是怎样的？关键步骤有哪些？

一、制备工艺流程

原料预处理

松香处理：将天然松香或改性松香破碎成小块，便于后续熔化和反应。

熔化：在反应釜中加热至120~150℃，使松香完全熔化成液态。

化学改性

皂化反应：加入碱性物质（如NaOH、Na₂CO₃或KOH），在高温（130~160℃）下进行皂化反应，生成松香皂（松香酸钠/钾）。反应式示例：

改性剂添加（可选）：加入马来酸酐、丙烯酸等改性剂，改善松香的耐水性和稳定性。

乳化过程

稀释与分散：向皂化后的松香中加入热水（60~80℃），稀释至一定浓度。

乳化剂加入：加入表面活性剂（如十二烷基硫酸钠、OP-10）或保护胶体（如羧甲基纤维素），促进乳化。

机械乳化：通过高速搅拌（1000~3000 rpm）或高压均质机（10~50 MPa）将混合物乳化成细小颗粒的稳定乳液。

pH调节与稳定化

加入酸（如硫酸）或碱调节pH至目标范围（酸性松香胶pH 4~5，中性松香胶pH 6~8）。

添加稳定剂（如聚乙烯醇）以提高储存稳定性。

冷却与过滤

将乳液冷却至室温，过滤去除杂质，得到均匀的松香胶乳液。

包装与储存

密封包装，避免高温或冷冻保存。

二、关键步骤及影响因素

皂化反应控制

碱用量：需计算碱与松香的摩尔比（通常为1:1~1.2），过量会导致胶液黏度升高。

温度与时间：温度过高可能导致松香分解，时间不足则皂化不完全。

乳化工艺优化

乳化剂选择：需匹配松香极性，非离子型乳化剂（如Tween系列）常用于提高稳定性。

剪切力强度：均质机的压力和时间直接影响乳液粒径（通常需<1 μm）。

pH调节

酸性条件下易形成松香颗粒，中性条件需配合阳离子助剂（如AKD）使用。

稳定性保障

添加抗氧剂（如BHT）防止松香氧化变质。

控制固含量（通常10%~40%）和电解质浓度以避免破乳。

三、松香胶类型差异

酸性松香胶：传统工艺，需在酸性造纸环境中使用。

中性/碱性松香胶：通过改性（如马来松香）适应中性造纸，需与硫酸铝协同使用。

阳离子松香胶：引入季铵盐基团，可直接吸附于纤维表面，减少明矾用量。

四、质量控制指标

固含量、pH值、粒径分布（D90 < 2 μm）、粘度、稳定性（静置7天无分层）。

通过以上工艺，松香胶可有效提高纸张抗水性，其制备核心在于化学改性与乳化技术的控制。