石蜡胶(蜡乳液)
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制浆造纸手册：第八分册纸料的准备》第383页（4469字）
1．石蜡和乳化剂
石蜡是从石油中提炼出来的固体结晶的产品，它是直链饱和烷烃的混合物(C23H48～C25H72)，其化学结构式异常复杂，同分异构体相当多，它的不同成分具有不同的熔点，一般石蜡的熔点范围在43．3～65．5℃。
作为石蜡乳化剂(分散剂)或保护胶体的物质如表10—2—107所示。
表10—2—107
2．蜡乳液的制备实例
(1)实例一
一种蜡乳液的石蜡、乳化剂和保护胶体的配比如表10—2—108所示。
表10—2—108
注：上表除氨水是对硬脂酸重量计以外，其他均对石蜡重量计。
1)熬制流程：熬制蜡乳液的设备如图10—2—45所示。
图10—2—45 熬制蜡乳液的设备示意图
1—计量加热槽 2—熬胶锅 3—高速搅拌器 4—投料口 5—贮存槽 6—过滤筛板 7—计量槽
2)设备特点：设备特点如表10—2—109所示。
表10—2—109
3)熬制特点：
①与熬制硬脂酸石蜡胶相比，这种胶料熬制时要求液比低，反应浓度高，另外较高的反应温度也有助于使颗粒分散得较好。
②在熬制过程中需严格控制反应温度，并且加入乳化剂的温度应尽量与熔化石蜡的温度接近。
③为保持乳液内石蜡颗粒的高度分散性，乳化的稀释方法也很重要，可采用分段逐步稀释的方法。
④为了保持石蜡乳液的稳定性，乳液贮存的浓度应较高，一般为5～10%。
4)乳液的制备：蜡乳液的制备如表10—2—110所示。
表102—110
5)乳液的稀释和冷却：石蜡乳化好以后，停止加热，改向熬胶锅夹套内通入冷水进行冷却，待乳液冷却到70℃时，开始进行稀释。
石蜡乳液贮存浓度为10%，根据所要求的乳液浓度计算出稀释所需要的总水量。稀释分四段进行，每次的稀释用水量大体相同。熬胶锅内温度由70℃逐步降低为60、50、40℃，从计量加热槽内流出的稀释水的温度也相应控制为70、60、50、40℃左右。
石蜡乳液经稀释后胶料浓度达10%时，再搅拌10min至乳液低于40℃，放入贮存槽备用(贮存温度30～35℃)。
6)应用效果：这种蜡乳液用于防油纸施胶，与硬脂酸胶相比，可节省约
的胶料，成本有所降低，但工艺控制需严格，否则易产生蜡点。
(2)实例二
乳化剂主要采用硬脂酸、干酪素等，每锅熬制7kg石蜡所用原料配比和数量如表10—2—111所示。
表10—2—111
所用硬脂酸在石蜡乳化过程中与氢氧化钠作用生成硬脂酸钠皂，而中性皂也作为辅助乳化剂，这两种皂均以降低表面自由能来稳定石蜡乳液。
干酪素也是主要乳化剂，它能在分散的石蜡颗粒周围形成坚固的保护膜，阻止石蜡颗粒的凝结，使石蜡乳液稳定。
1)熬制石蜡乳液的流程如图10—2—46所示。
图10—2—46 熬制石蜡乳液的设备示意图
1—加热槽 2—夹层熬胶锅 3—搅拌器 4—油管温度计
2)设备特点：
①熬胶锅的夹套内可通蒸汽加热，也可通入冷水进行冷却。
②石蜡的熔化、乳化反应、乳液稀释均在这一熬胶锅内进行。
③搅拌器的转速为960r／min。
④加热槽也是带夹套的，可通汽加热，使槽内药液保持一定的温度。
3)乳液的制备：蜡乳液的制备如表10—2—112所示。
表10—2—112
4)乳液的稀释和冷却：石蜡乳化好以后，停止加热，改向熬胶锅夹套内通入冷水进行冷却，待乳液冷却至80℃时，开始进行稀释。
石蜡乳液贮存浓度应为5～10%，根据所要求的乳液浓度计算出稀释所需要的总水量。稀释分5段进行，每次的稀释用水量大体相同。熬胶锅内温度由80℃逐步降低为70、60、50、40℃，从加热槽中流出的稀释水的温度也相应控制为80、70、60、50、40℃左右。
稀释结束后，再搅拌10min至乳液温度低于40℃，放入贮存槽备用。
5)应用效果：这种蜡乳液应用在防油纸、白纸板面层和火柴纸的浆内施胶，均有一定的效果。
(3)实例三
乳化剂和保护胶料主要采用硬脂酸、羧甲基纤维素、硼砂等，其配比如表10—2—113所示。
表10—2—113
注：上表中一些配比均对石蜡重量计。
1)熬制流程：熬制蜡乳液的流程如图10—2—47所示。
图10—2—47 熬制石蜡乳液的设备示意图
1—熬胶锅 2—搅拌器 3—石蜡和硬脂酸熔融槽 4—热水槽 5—稀释乳液贮存槽
2)设备特点：
①熬胶锅中装有高速搅拌器。
②为防止羧甲基纤维素与铁产生锈点，熬胶锅应由不锈钢制成。
③熔融槽内设有蛇形加热管。
④贮存槽内也装有搅拌器，在乳液贮存时应不断进行搅拌。
3)乳液的制备：蜡乳液的制备如表10—2—114所示。
表10—2—114
4)应用：
①这种蜡乳液曾与松香胶混合用于以硫酸钙作填料的薄凸版纸和字典纸，效果良好。例如对于生产以碳酸钙作为填料的薄凸版纸，添加这种蜡乳液0．6%和松香胶0．4%，或添加蜡乳液0．8%和松香胶0．6%，从成纸质量来看，均取得良好的施胶效果。
②加胶加填的顺序为：先加松香胶和蜡乳液，再加硫酸铝。加硫酸铝后pH值控制在6．0～6．5之间。碳酸钙则在和浆后纸机上网前加入。
③加碳酸钙后网前箱pH值控制在7．2～7．8之间，就会解决产生大量泡沫问题。
3．石蜡改性
当石蜡与聚乙烯掺合时，石蜡的性质会有较大的改进，可具有低温时的柔软性和韧性等，从而适用于冷冻食品包装用纸。
配制聚乙烯—石蜡混合物时，一般温度是在150℃左右。配制时先将石蜡熔化，然后边搅拌边加入规定量的聚乙烯(最好粉末状)，直至聚乙烯全部溶于石蜡中，同时采用氮气或二氧化破保护石蜡表面以防氧化。
4．石蜡胶的优缺点和适用纸种
石蜡胶的优缺点和适用纸种如表10—2—115所示。
表10—2—115
5．褐煤蜡施胶
除石蜡外，还可采用褐煤蜡或其他蜡类物质作为施胶剂。褐煤蜡即山蜡，是用苯或汽油抽提褐色烟煤而制得。熬制褐煤蜡胶料时，最好加褐煤蜡重量20%的松香。
用褐煤蜡胶料进行施胶与用一般的松香胶施胶相同。温度越高，纸和纸板的干燥时间越长，褐煤蜡施胶越有效。
褐煤蜡胶料引起纸的物理强度下降，并且由于褐煤蜡呈褐色至黑色，降低了纸张白度，为此仅限用于暗色纸的施胶。
褐煤蜡胶的一个优点是，能在pH值高达7～7．5的条件下取得良好的施胶效果，因此它适用于对添加碱性填料的纸浆的施胶。