表面施胶剂在现代造纸中的重要性

想象一下，一个运输箱在雨天运输时能够抵御水渍，或者杂志页面能够清晰地显示图像，不会弄脏。表面施胶剂通过改变纸张的表面特性，实现了这些效果。

• 他们 减少吸收，使油墨和油漆留在表面 并提高打印清晰度。

• 这些代理 增强耐水性和机械强度，提高包装和特种纸的耐用性。

• 包装行业依靠它们提供高质量、有弹性的材料。

关键精华

• 表面施胶剂可以提高纸张的强度、防水性、印刷性。

• 它们在纸上形成一层保护膜，使墨水保持清晰并防止水损坏。

• 不同地区和行业需要特定的表面施胶剂来满足当地的需求和法规。

• 淀粉基、聚合物和阴离子剂各自具有独特的优点并适合不同的纸张用途。

• 正确使用表面施胶剂需要仔细控制涂覆方法和工艺条件。

• 环保型生物基上浆剂 由于环境法规和消费者偏好，需求不断增长。

• 涂层缺陷等挑战， 发泡并且平衡成本和性能需要熟练的管理。

• 可持续和混合施胶剂的创新有助于提高纸张质量，同时减少对环境的影响。

重要性

纸质

表面施胶剂 在提高纸张质量方面发挥着至关重要的作用。纸张成型并部分干燥后，这些助剂会被涂抹在纸张表面。它们会形成一层光滑均匀的涂层，将纤维粘合在一起，从而提高 表面强度 和 弯曲刚度。该工艺使纸张表面具有抗撕裂和抗折叠的特性，这对于包装纸和特种纸至关重要。通过在纸张表面形成一层薄膜，这些剂还能起到阻止液体渗透的作用。这种屏障可以提高 耐水性 并防止墨水渗入纤维，从而获得更清晰、更鲜艳的打印效果。使用 改性淀粉、阳离子添加剂和共聚物进一步提高了机械性能和印刷质量，尽管这些增强可能会增加生产成本。

注意：评估测试例如 科布、斯托克格特和赫拉克勒斯 帮助制造商测量纸张抵抗水和油墨渗透的能力，确保最终产品符合严格的质量标准。

行业需求

造纸行业面临着全球市场多样化且不断变化的需求。每个地区和细分市场都对表面施胶剂的性能特性有着特定的要求：

• 亚太：专注于高速包装生产中经济高效的淀粉基和合成剂。

• 北美：优先考虑再生材料的防潮性，尤其是在电子商务和食品包装领域，并推动生物基解决方案。

• 欧洲：平衡轻质包装和图形纸，同时法规要求提高一次性产品的防水性。

• 拉丁美洲：要求出口包装具有湿强度，薄纸具有柔软度。

• 日韩：要求精确控制孔隙率和热稳定性，并对食品包装有严格的安全标准。

• 环境条例：全球法规限制挥发性有机化合物 (VOC) 和持久性化学物质，鼓励使用可生物降解和低影响的化学品。

行业领域	关键需求
包装及板材	防水、耐磨、耐用
印刷与书写	印刷适性、与再生纤维的兼容性
特种纸和薄纸	高纯度、可生物降解
法律合规	环保安全、低VOC配方
制造工艺	质量稳定，产量大
供应链与成本	性价比平衡，采用混合代理

最终用户需求

最终用户对纸张性能和可持续性的期望推动着表面施胶剂的不断改进。他们寻求：

• 增强杂志、书籍和包装的印刷性和色彩鲜艳度。

• 优异的防水、防油性能，特别适用于食品包装和运输材料。

• 增加机械强度，防止使用过程中撕裂和折叠。

• 符合环境标准，青睐生物基和环保剂。

• 适用于特殊应用的功能特性，如防潮和防油层。

• 减少浪费和能源消耗的经济高效的解决方案。

• 定制配方以适应当地原材料和生产需求。

电子商务的兴起和对可持续包装的需求扩大了 先进的表面施胶剂。制造商必须迅速适应以满足这些不断变化的要求，确保纸制品保持可靠、安全且对环境负责。

表面施胶剂

定义

表面施胶剂 表面施胶剂是在纸张成型后、完全干燥前施加于纸张表面的专用化学品。这些剂可以改变纸张的表面特性，使其更坚固、孔隙率更低，并更耐水和油墨渗透。制造商通常使用淀粉基化合物、合成聚合物或两者的混合物。其主要目标是提高纸张在印刷、包装和特种应用中的性能。表面施胶剂有助于纸张满足强度、适印性和耐久性的行业标准。

他们如何工作

表面施胶剂通过几种机制与纸纤维相互作用：

• 他们 在纸张表面形成一层薄膜，增加表面强度和刚度。

• 这层薄膜降低了表面孔隙率，从而降低了吸水率。

• 疏水性聚合物纳米颗粒通常具有苯乙烯-丙烯酸酯核心，与上浆混合物中的淀粉或合成聚合物结合。

• 该过程涉及纤维表面的物理吸附和成膜。

• 其有效性取决于颗粒电荷（阳离子、阴离子、两性离子）、淀粉类型和浓度、离子强度和干燥温度。

• 阳离子颗粒 通常比阴离子颗粒具有更好的疏水性。

• 该应用发生在造纸机的干端，其中颗粒淀粉混合物覆盖纸张表面。

• 这些综合作用可提高印刷适性并减少吸水量。

提示：淀粉和聚合物纳米颗粒的正确组合可以显著提高打印质量和防水性。

内部施胶与表面施胶

内部施胶和表面施胶不同 施胶方法及其对纸张性能的影响各不相同。内部施胶是指在纸张成型前将烷基烯酮二聚体 (AKD)、烯基琥珀酸酐 (ASA) 或松香等助剂直接添加到纸浆中。这种方法可以增强整个纤维基质的疏水性，从而影响纸张的整体性能。内部施胶对于提高整张纸的耐水性和保水性至关重要。

相比之下，表面施胶则针对纸张的外部。制造商在纸张成型后，将淀粉衍生物、苯乙烯丙烯酸乳液等化学品或专有处理剂涂抹在纸张表面。这种方法可以改善纸张表面的特性，例如强度、附着力、适印性和孔隙率。表面施胶可以实现更精确的控制，并减少化学浪费。它尤其适用于需要增强油墨性能的再生牛皮纸和印刷纸。

制造工艺也有所不同。内部施胶集成在造纸机的湿部，而表面施胶则在单独的涂布或施胶压榨步骤中进行。 淀粉酶改性例如使用β-淀粉酶或普鲁兰酶，可以进一步优化表面施胶剂，从而提高强度并降低粘度。这种区别确保了每种方法都能满足现代造纸的特定性能需求。

优点

可印刷性

表面施胶剂 在提升纸张的印刷适性方面发挥着至关重要的作用。它们能够改变纸张表面的化学性质和物理结构，从而改善油墨的相互作用，并提升图像的清晰度。制造商使用这些添加剂后，纸张表面的吸收性会降低。这种变化使油墨能够更好地附着在纸张表面，从而呈现鲜艳的色彩和清晰的文字。

墨水保留

油墨保持性是指纸张防止油墨渗入纤维的能力。高油墨保持性可确保印刷图像和文字清晰锐利。采用先进的三元共聚物表面施胶剂处理的纸张表现出 降低 Cobb 值，这意味着它们吸收的水分更少。这一改进直接提高了油墨的保留率和打印清晰度。 接触角测量 这些纸张上的疏水性有所提高，证实了表面能够抵抗油墨渗透。合成施胶剂也提高了 黑色墨水光学密度高于 2 黄色油墨的光密度高于0.9，这两项指标都被认为对印刷质量非常有利。色域范围扩大，使纸张能够再现更广泛的色彩。这些量化的改进表明，表面施胶剂通过控制表面润湿性和吸收性，显著提高了印刷质量。

减少拣货

高速印刷过程中，纸张表面起毛或撕裂会导致起毛，造成印刷缺陷和机器停机。表面施胶剂可以增强表面纤维之间的结合力，降低起毛风险。施胶效果良好的纸张在印刷机的机械应力下也能保持完整。这种改进可以减少中断，提高生产效率，并改善成品质量。印刷厂可以在不牺牲质量的情况下以更高的速度运行，这对于商业印刷至关重要。

耐水性

防水性是许多纸张应用的关键优势，尤其是包装和标签。表面施胶剂能够形成一道保护屏障，有效抵御水和其他液体的侵蚀。即使在潮湿或潮湿的环境下，这道屏障也能帮助纸张保持良好的强度和外观。

液体屏障

表面施胶剂在纸张表面形成一层薄膜，起到液体屏障的作用。 疏水共聚物在施胶压榨中的应用 增加水接触角，使表面更防水。与内施胶不同，这些剂无需化学固化，因此疏水效果可长期保持稳定。这种处理方法对于较厚的纸张（例如瓦楞纸板和纸箱纸）尤其有效。

方面	解释/证据
表面施胶剂的作用机理	两亲分子排列成亲水端朝向纤维、疏水端朝向外侧，形成一层可降低表面张力并产生防水表面的薄膜。
测量指标	耐水性是通过Cobb值（吸水率）和动态接触角（润湿行为）来衡量的。
指标解读	Cobb值越低，吸水率越低，防水性能越好。接触角越大（>90°），防水性能越好。
实验证据	上浆瓦楞纸显示 Cobb 值从 127 g/m² 降至 22 g/m²接触角保持较高水平（例如，126.6秒时为120°），表明防水性能持续良好。未施胶纸张的接触角较低，且水扩散较多。

抗湿性

抗湿性是指纸张抵抗水或其他液体在其表面扩散的能力。表面施胶剂可以增加水滴的接触角，使水珠凝结成珠，而不是浸透纸张。这一特性对于必须耐湿的包装、食品包装和标签至关重要。即使在恶劣的环境下，具有高抗湿性的纸张也能保持其外观和性能。

注意：高抗湿性不仅可以保护纸张，还可以通过防止油墨渗色和污迹来保持打印质量。

耐用性

耐久性确保纸制品能够承受搬运、折叠和机械应力，且不失去其完整性。表面施胶剂通过增强纤维网络和提高表面强度来增强耐久性。

表面强度

表面强度是指纸张抵抗磨损、刮擦和表面损伤的能力。当制造商使用聚乙烯醇 (PVA) 与水性封闭型聚氨酯 (TBPU) 结合使用时， 表面施胶剂，他们创建了一个 高度交联的聚合物网络该网络与纸张纤维形成牢固的共价键和氢键，填补空隙并降低孔隙率。因此，纸张表面更加光滑，更耐机械磨损。表面强度的提高还能提高油墨附着力，这对于高质量印刷至关重要。

抗撕裂和抗折叠

对于包装、书籍和其他需要频繁搬运的产品来说，抗撕裂和抗折叠性能至关重要。TBPU/PVA复合施胶体系可提高 干拉伸指数提高55% 与未经处理的纸张相比，耐折度显著提升，实验室测试结果显示耐折度可达约4453秒。这些添加剂形成的致密互穿网络增强了纸张结构，使其在使用过程中不易撕裂或断裂。聚氨酯增强了纸张的柔韧性和耐磨性，确保纸张保持坚韧而不脆裂。这些特性的组合延长了纸制品的使用寿命，并减少了浪费。

光学性质

纸张的光学特性对其视觉吸引力和功能性至关重要。高亮度和白度使印刷图像和文字更加醒目，这对于包装、出版和特种纸至关重要。制造商注重这些特性，以满足行业标准和客户期望。

亮度

亮度衡量的是纸张表面反射的蓝光量。高亮度可确保印刷色彩鲜艳逼真，还原原始设计。含有重质碳酸钙 (GCC) 和淀粉的涂层可显著提高亮度。GCC 充当填充矿物，散射光线，使表面反射性更强。淀粉将填充颗粒粘合在一起，使其均匀分布在纸张上。这种组合增强了纸张的反光能力，使纸张外观更加明亮。

按照 ISO 2470-1 标准进行的分光光度测量证实了这些改进。例如，含有 15% GCC 和 10% 淀粉固体，并添加分散剂的涂料悬浮液，亮度提高了 6.8%。这一显著的提升证明了矿物填料和粘合剂在提升光学性能方面的有效性。制造商依靠这些结果来确保其产品满足高质量印刷和包装的要求。

注意：亮度不仅与外观有关，还会影响印刷材料的可读性和整体质量感知。

白度

白度是指纸张均匀反射所有可见光波长的能力，使其呈现中性、干净的外观。高白度有助于保持印刷色彩的准确性，并防止出现不必要的色偏。在表面涂层中使用GCC（碳酸钙）可形成一层白色不透明涂层，从而提升纸张的视觉吸引力。淀粉作为粘合剂，有助于这些矿物填料的保留，但如果配比不当，可能会略微增加纸张的黄度。

分散剂在确保涂料均匀悬浮方面发挥着关键作用。这种均匀分布可使纸张表面保持一致的白度。根据 ISO 11475 标准，经过优化涂层处理的纸张可达到最高的白度。这些改进对于需要呈现高档外观的印刷纸、杂志和包装尤为重要。

光学特性	增强方法	测量标准	改进示例
亮度	重钙+淀粉+分散剂	ISO 2470-1	+6.8% 亮度 优化组合
白度	重钙+淀粉+分散剂	ISO 11475	达到最高白度

制造商不断改进配方，以平衡亮度和白度，确保纸制品既满足美观又满足功能要求。

类型

淀粉基

淀粉基 表面施胶剂在全球造纸市场占据主导地位。制造商青睐这些施胶剂，因为它们天然来源、环保特性和成本效益。淀粉及其衍生物，例如羧甲基纤维素和羟乙基纤维素， 提高纸张的印刷适性、强度和尺寸稳定性这些药剂在酸性纸张配方中效果最佳，并且仍然是亚太地区等造纸和纺织行业持续快速扩张地区的首选。

然而，淀粉的亲水性也带来了挑战。当与疏水性合成聚合物混合时，淀粉通常会表现出 兼容性差这种不相容性会导致最终纸品粘合力差，拉伸强度降低。天然淀粉还具有水敏感性，这限制了其在需要高耐水性的应用中的使用。改性淀粉或添加相容性聚合物可以解决部分问题，但仍需进一步改进。

提示： 淀粉基剂为许多纸张等级提供了可持续的解决方案，但对于要求严格的包装或特殊应用，其性能可能需要增强。

施胶剂类型	例子	市场流行度和增长	区域市场份额
天然上浆剂	淀粉、淀粉衍生物、羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟乙基纤维素、壳聚糖、丙烯酰化合物	由于环保特性而占据主导地位；引领市场 5.4的CAGR％	在全球范围内广泛使用，尤其是在亚太地区，由于造纸和纺织工业的不断扩张

聚合

聚合物表面施胶剂包括聚乙烯醇、聚丙烯酸酯和改性聚酯等合成化合物。这些施胶剂具有 两亲特性，其亲水端附着在纸纤维上，疏水端朝外。这种分子排列在纸张表面形成一层光滑的防水膜。因此，聚合剂可显著提高纸张表面强度、印刷适性和耐水性。

丙烯酸酯共聚物例如，它可以提高涂布纸和非涂布纸的耐久性。聚合物助剂还能提高瓦楞包装的环压强度，使其成为高性能应用的理想选择。它们与多种颜料相容，并且能够与淀粉交联，从而减少用量并提高效率。

特性/特征	描述
成膜	在纸张表面形成坚固的薄膜，增强耐用性
耐水性	提高防水性和防潮性
表面强度	增加表面强度，减少撕裂和断裂
可印刷性	提高平滑度和印刷质量
交联	提高淀粉的交联强度，减少所需剂量
包装强度	提高瓦楞纸板包装的环压强度
两亲性质	打造光滑、防水的表面
适用范围	用于书籍、杂志、包装、书写和印刷用纸

聚合物施胶剂对于生产高质量、耐用且防水的纸制品仍然至关重要。其使用量持续增长，尤其是在对性能和耐久性要求严格的地区。

阴离子

阴离子表面施胶剂在性能和应用方面均不同于其他类型施胶剂。这类施胶剂对氯化钠或氯化钙等盐类的存在有积极反应。添加盐类可以通过屏蔽电荷并改善颗粒在纸张表面的保留来减少吸水量。这种效果增强了疏水性能，使纸张更耐水。

阴离子施胶剂通常比阳离子施胶剂需要更高的用量，并且对纸张等级的敏感性更高。例如，高级纸张需要更多的阴离子施胶剂才能达到预期效果。然而，化学改性，例如添加有机硅化合物，可以提升其性能。改性阴离子施胶剂可以提高耐水性、表面光泽度和机械强度。用这些施胶剂处理的纸张表现出 更高的接触角和更低的 Cobb 值，显示出优异的防液性。

方面	阴离子表面施胶剂	阳离子表面施胶剂
盐的作用	盐可改善疏水作用和颗粒保留	盐增加水的吸收，降低效率
表面施胶性能	较低，需要更高的剂量，对纸张等级敏感	优越，对纸张类型不太敏感
对纸张类型的敏感性	高	低
机制	通过盐进行电荷筛选可增强保留	盐的絮凝作用降低了絮凝效果
机械强度	通过化学改性改进	未指定

阴离子表面施胶剂如果配方正确，将会产生良好的效果，特别是对于要求高耐水性和机械增强性能的应用。

竞品对比

选择合适的表面施胶剂取决于所需的纸张特性、生产要求和最终用途。每种类型（淀粉基、聚合物基和阴离子基）都有其独特的优势和局限性。

施胶剂类型	我们的强项	弱点	最佳用例
淀粉基	可再生、经济、印刷适性好	耐水性有限，与疏水聚合物存在相容性问题	通用印刷、环保包装
聚合	卓越的防水性、高耐用性、可定制	成本较高，合成来源	高性能包装、特种纸
阴离子	通过盐增强防水性，通过改性提高机械强度	需要更高的剂量，对纸张等级敏感	特种纸，需要高耐液体性的应用

研究人员在多项研究中对这些试剂进行了比较。例如，将氧化淀粉与聚乙烯醇 (PVA) 混合可以同时改善机械性能和表面性能。这种组合可以提高 断裂长度和耐破指数，同时还能增强光泽度并降低透气性。PVA 的成膜能力可降低孔隙率并增强纸张表面强度，使这种混合物比单独使用氧化淀粉更有效。

另一项研究比较了传统的聚二甲基二烯丙基氯化铵施胶剂和环保的阳离子淀粉替代品。阳离子淀粉生产 打印更清晰，墨水密度更高 通过限制油墨渗透来实现。然而，它也会导致油墨固化时间延长和出现斑点，尤其是在使用青色油墨时。这些缺点可能会限制其在快节奏工业环境中的使用。该研究还探讨了聚二甲基二烯丙基氯化铵 (polyDADMAC) 对可回收性的影响，但并未发现任何负面影响。

表面化学对打印质量起着至关重要的作用。研究表明 阳离子淀粉和苯乙烯共聚物的混合物 可以调节纸张的表面能，直接影响喷墨打印性能。通过调整这些聚合物的比例，制造商可以优化接触角和表面结构，从而获得更好的油墨附着力和更清晰的图像。

涂层成分也很重要。涂有 二氧化硅颜料表现出更好的油墨润湿性、更宽的色域和更清晰的打印效果。聚乙烯醇可以增强色彩范围，但与阳离子淀粉相比，可能会降低打印清晰度。这些发现凸显了根据纸张等级和印刷工艺的具体需求匹配施胶剂和涂料配方的重要性。

提示：制造商通常会混合使用天然和合成剂，以平衡成本、性能和可持续性。正确的组合可以实现卓越的打印质量、耐用性和环保性。

实践应用

施胶压榨

施胶压榨是应用最广泛的方法 表面施胶剂 在现代造纸中，该设备在纸张成型后、最终干燥前，将一层薄而均匀的施胶液施加到纸张的两面。该工艺可提高纸张的表面强度、耐水性和印刷适性。制造商通常选择施胶压榨机，因为它能够提供一致的结果，并适用于各种纸张等级。

电影出版社

薄膜压榨机代表了施胶压榨技术的先进发展。它使用计量辊来施加受控、均匀的薄膜， 施胶剂 涂布到纸张表面。这种方法可以精确调整涂布率，从而更好地控制纸张性能。薄膜压榨机 减少板材边缘缺陷和轮廓不均匀等操作问题。它还能最大限度地减少干燥需求和断纸，从而提高效率并稳定生产。IntelliSizer 和 OptiSizer Curtain 等现代薄膜压机可以 运行速度高达每分钟1700米。这些系统保持了对不同产品要求的灵活性，并始终如一地提供具有增强表面强度和防水性的高质量纸张。

池塘出版社

池压式施胶机是一种传统的施胶压榨设计，它在两个辊之间形成一个施胶溶液池。纸张通过池压机吸收施胶剂。池压式施胶机虽然有效，但容易出现湍流和拾取控制不佳的问题。这些问题可能导致施胶不均匀，并增加干燥需求。尽管存在这些挑战，池压式施胶机在某些需要高渗透性的纸种中仍然得到使用。然而，现在许多纸厂更倾向于使用薄膜压榨机，因为它具有卓越的控制性和效率。

涂层方法

表面施胶剂也可以采用各种涂布方法进行涂覆。这些技术包括刮涂、棒涂和帘涂。每种方法都有其独特的优势：

• 刮刀涂层 使用柔性刀片将施胶剂均匀地涂抹在纸张表面，从而产生光滑的表面。

• 棒材涂层 采用绕线棒来计量定径溶液，从而实现精确的厚度控制。

• 窗帘涂料 形成一道连续的施胶剂幕，落在移动的纸张上，确保即使在高速下也能均匀覆盖。

这些涂层方法使制造商能够根据特定的最终用途定制纸张的表面特性。它们还支持使用先进的施胶剂，例如水性聚氨酯和合成聚合物，以增强耐水性和机械强度。

提示：选择正确的涂层方法取决于所需的纸张特性、生产速度以及与不同施胶剂的兼容性。

工艺因素

有几个工艺因素会影响表面施胶应用的有效性：

• 施胶溶液的粘度 影响渗透和成膜。

• 温度和干燥速率 影响最终的表面强度和耐水性。

• 走纸速度和张力 确定应用的均匀性。

• 施胶剂类型 （淀粉、PVA、壳聚糖或合成聚合物）影响亲水性和疏水性之间的平衡。

操作员必须监控并调整这些因素，才能获得最佳效果。现代施胶机和涂布机中先进的控制系统有助于保持一致性和质量。通过了解和管理这些变量，制造商能够生产出符合强度、印刷适性和耐久性等严格行业标准的纸张。

环境

环保选项

环保型表面施胶剂 已成为造纸行业的焦点。如今，制造商优先考虑天然材料，例如妥尔油松香、木松香、淀粉基助剂以及羟乙基纤维素等纤维素衍生物。这些助剂性能卓越，同时减少环境影响。在消费者需求和监管压力的推动下，这些可持续解决方案的市场持续扩张。

方面	信息
环保型表面施胶剂	妥尔油松香、木松香、淀粉基剂、纤维素衍生物（例如羟乙基纤维素）
市场规模（2025）	约4亿美元
市场规模（2030 年预测）	超过 5 亿美元
市场增长驱动力	可持续发展趋势、监管压力、可持续包装和纸制品的需求
乳化剂	因环保吸引力而快速增长
重点企业	巴斯夫股份公司、陶氏化学公司、赢创工业股份公司、阿科玛股份公司、索尔维股份公司、伊士曼化学公司、亚什兰全球控股公司、凯米拉股份公司、西卡股份公司、科莱恩股份公司

乳液型助剂目前占据了总市场份额的45%，这反映了其快速增长和环保的声誉。全球市场收入达到 USD 3.5十亿美元 2024年，全球造纸市场规模预计将达到5.2亿美元，预计到2033年将攀升至5.1亿美元，复合年增长率为74%。消费者趋势还显示，XNUMX%的买家愿意为可持续包装支付更高的价格，这凸显了绿色化学在造纸中的重要性。

法规

监管框架影响着全球表面施胶剂的开发和应用。欧盟强制执行 欧盟绿色协议 以及 REACH 化学品限制，要求产品使用低挥发性有机化合物 (VOC) 和可回收利用。这些规定增加了水基和生物基增强剂的使用，尽管生产成本上涨了 12-18%。在中国，双碳政策和严格的回收目标推动了纳米纤维素添加剂和绿色包装倡议的采用。北美的加州 65 号提案和 EPA Tier IV 标准促使企业改进产品配方，并投资于与再生纸兼容的增强剂。

区域	可持续发展倡议/法规	对表面施胶剂开发和应用的影响	示例/结果
欧洲	欧盟绿色协议、REACH化学品限制	要求低挥发性有机化合物 (VOC) 和可回收产品；推动向水基、生物基增强剂的转变；增加生产成本	生物基淀粉和木质素衍生物占欧盟市场的 38%；德国和斯堪的纳维亚半岛接受溢价
中国	双碳政策、回收目标	推动对提高再生纤维强度的增强剂的需求；纳米纤维素产量快速增长	采用纳米纤维素添加剂；政府主导的绿色包装举措
北美	加州 65 号提案、EPA Tier IV 标准	需要重新配制以满足更严格的毒性阈值；对再生纸兼容增强剂进行大量研发投资	增加AKD和生物基剂的使用；再生纸利用率达到68%

可持续发展

如今，可持续发展举措影响着表面施胶剂开发的每个阶段。巴斯夫和凯米拉等领先公司正在投资生物基和聚合物化学技术，以满足市场和监管需求。巴斯夫的HydroSize平台可提高纸张强度和防水性，同时减少对环境的影响。凯米拉的FennoStrength系列产品利用淀粉和木质素衍生物来增强表面光滑度并降低废水中的化学需氧量。他们的研发项目包括酶辅助处理技术，可降低能耗。

• 这个 美国森林与造纸协会 报告称，绿色纸品的需求不断增长，推动了对可持续化学的投资。

• 由于监管支持和消费者偏好，天然上浆剂领域，尤其是淀粉和纤维素基产品，预计将增长最快。

• 亚太地区引领市场，中国绿色包装倡议等政府举措大力推广生物基上浆剂。

• 北美环保局鼓励采用生物基和 AKD施胶剂，支持创新和市场拓展。

可持续发展工作也致力于提高能源效率。在非洲，碳税政策鼓励使用酶法表面施胶剂，这种剂型可减少高达20%的能源消耗。然而，新兴市场基础设施有限，阻碍了其应用。随着可持续发展成为全球优先事项，造纸行业不断创新，确保表面施胶剂既能支持环境目标，又能支持高性能纸制品的生产。

挑战

应用问题

表面施胶剂在应用方面面临诸多挑战 现代造纸. 操作员必须解决这些问题，以确保一致的纸张质量和生产效率。

涂层缺陷

表面施胶剂的施工过程中经常会出现涂层缺陷。这些缺陷可能包括 分布不均匀纸张表面出现污渍、条纹或斑点。造成这些问题的因素有多种：

• 施胶剂在纸张上的分散不一致。

• 纸张孔径和密度的变化会影响药剂的渗透方式。

• 施胶剂在适当固化之前过早分解。

• 干燥或固化不充分，降低了施胶层的有效性。

• 与矿物质和添加剂（如明矾或阳离子淀粉）的相互作用会改变施胶性能。

操作员必须密切监控整个过程。他们通常使用机械和印刷适性测试来验证纸张是否具有足够的表面强度，以适应后续印刷。

发泡

起泡是表面施胶过程中另一个常见的挑战。当施胶溶液中混入空气时，就会形成泡沫，干扰施胶过程。这会导致：

• 施胶剂在纸张表面的保留性较差。

• 涂层厚度不规则和表面缺陷。

• 机器停机和维护需求的风险增加。

制造商通常会添加消泡剂或调整工艺参数来控制泡沫。然而，要在不影响纸张质量的情况下平衡这些调整，需要技巧和经验。

注意：施胶剂、pH 值和温度的选择都会影响涂层缺陷和起泡倾向。不同类型的施胶剂（例如 ASA、AKD 或松香）在不同条件下的反应可能不同。

成本与性能

造纸厂不断权衡表面施胶剂的成本与其性能优势。淀粉基施胶剂价格实惠且可持续，但可能缺乏高要求应用所需的耐水性。AKD 和 ASA 等合成施胶剂具有卓越的耐久性和印刷适性，但价格较高。这些施胶剂在应用过程中的保留效率也会影响总成本。如果施胶剂附着力不佳或过早分解，就会增加浪费，并导致生产成本上升。在成本和性能之间取得适当的平衡仍然是一项关键挑战，尤其是在市场需求转向更高质量、更可持续的纸制品的当下。

施胶剂类型	成本	性能	最佳用例
淀粉基	低	中	通用印刷，环保
合成（AKD/ASA）	高	高	包装、特种纸

Innovations

近年来，表面施胶剂领域取得了重大创新。该行业已从淀粉和松香等传统材料转向AKD和ASA等先进的合成施胶剂。这些新型施胶剂具有更佳的耐水性、耐久性和印刷适性。如今，制造商专注于环保、可生物降解和可再生的施胶剂，这些施胶剂支持回收利用并减少环境影响。例如，一种基于木质素衍生物（木质素磺酸钠和聚酰胺酸）的水溶性双组分施胶剂应运而生。这种生物基施胶剂能够增强纤维和聚合物之间的粘合性， 弯曲强度和层间剪切强度提高近30%。尽管控制纳米粒子的分散仍然是一个技术难题，但结合纳米粒子的混合策略也有望进一步提升纸张的机械性能。这些创新不仅提高了纸张质量，还有助于减少浪费，并支持经济高效、可持续的生产制造。

提示：可持续施胶剂不仅有利于环境，而且还能提高生产效率和纸张性能，使其成为未来造纸的明智投资。

表面施胶剂对于生产高质量、耐用且可持续的纸张仍然至关重要。最近的研究表明 CMC等可生物降解剂 提高纸张强度、印刷适性和环境性能。

• 制造商现在专注于基于生物和特定应用的解决方案。

• 180年将推出2023多种新产品 强调绿色化学和改进的粘合性。

• 冷水 AKD 分散体和纳米尺寸技术可降低能耗并增强阻隔性能。

1. 这些创新支持转向 可持续包装 并满足严格的规定。

2. 预计市场将达到 5.2的2033十亿美元受环保纸制品需求的推动。

FAQ

表面施胶剂在造纸中的主要作用是什么？

表面施胶剂 提高纸张的表面强度、印刷适性和耐水性。它们在纸张上形成保护层，帮助油墨停留在纸张表面，防止液体渗透。

表面施胶剂与内部施胶剂有何不同？

表面施胶剂在纸张成型后施加于纸张外部。内部施胶剂在纸张成型前混入纸浆中。表面施胶主要影响纸张表面的印刷适性和耐水性，而内部施胶则影响整个纸张。

表面施胶剂对于食品包装来说安全吗？

大多数现代表面施胶剂都符合食品安全标准。制造商使用食品级或生物基施胶剂进行食品包装。请务必检查其是否符合当地法规和认证。

表面施胶剂可以改善再生纸的质量吗？

是的。表面施胶剂可以增强再生纸的纤维结合力和表面强度。它们有助于减少粉尘并提高印刷质量，使再生纸更适合要求严苛的应用。

最环保的表面施胶剂有哪些？

淀粉基和纤维素衍生的添加剂具有最佳的环保特性。这些添加剂源自可再生资源，易于生物降解。许多制造商现在都专注于这些选择，以实现可持续发展目标。

制造商如何衡量表面施胶的有效性？

制造商使用Cobb、Stöckigt和接触角测量等测试。这些测试评估吸水性、油墨渗透性和表面疏水性。结果有助于确保纸张符合行业标准。

表面施胶剂会影响纸张的可回收性吗？

大多数表面施胶剂不会影响可回收性。生物基和水溶性施胶剂支持回收过程。合成施胶剂可能需要特殊处理，但现代配方旨在最大限度地减少对环境的影响。

提示：请务必查阅技术数据表以了解可回收性和环境信息。

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