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表面施膠劑項目創新成果報告

　一、項目背景及意義
　  施膠是造紙的一道重要工序，施膠可分為漿內施膠和表面施膠，目的是使紙或紙板具有抗拒液體（特別是水和水溶液）擴散和滲透的性能。隨著印刷技術的改進、高速印刷和高粘度油墨的應用，對紙張表面強度提出了更高要求，單靠漿內施膠是難以達到的，必須對紙張進行表面施膠以達到使用要求。特別是草漿用量比較大的紙張，以及灰分含量比較大的紙張，都要用到表面施膠劑，以提高表面強度，減少和消除印刷過程中的掉毛掉粉現象。
　  表面施膠的意義在于：
　  ①表面施膠劑可以近似100%的留著于紙張上，可集中地發揮其施膠效果，對于采用廢紙漿作為原料的難施膠體系如白紙板、白卡紙等紙種尤為有效；
　  ②通過選擇不同的表面施膠劑、施膠輥涂液的調節，可提高紙張的表面強度、有效控制施膠度；可以根據生產要求較快地進行方案調整，取得不同施膠效果；
　  ③在紙漿內添加的眾多助劑，相互匹配與影響問題很突出，而表面施膠劑則無此方面的問題，并且表面施膠劑還不受抄紙水質、水溫和pH值的影響，可獲得穩定的施膠度；
　  ④在中性施膠過程中，由于存在著施膠劑的水解問題，內施膠劑添加不能過多，而且添加過多的漿內施膠劑如AKD(烷基烯酮二聚體)等會產生紙張滑性等問題，所以，必須要通過表面施膠來達到施膠效果；
　  ⑤應用表面施膠劑還可以大幅降低漿內施膠劑的用量，具有可觀的成本效益，并可以減少漿內施膠造成的機械沾污等問題；
　  由此可見，表面施膠劑賦予了紙張許多重要的功能，對提高紙張性能具有重要的作用。
　  目前國內造紙行業最缺的就是既能改善表面強度，又能改善吸水值的表面增強施膠劑。國外一些大型造紙廠使用納米表面施膠劑，與變性淀粉混合使用的方法達到使用性能良好，但全部是國外公司的產品，國內尚沒有廠家生產。所以，開發性能優異的納米表面施膠劑，提高造紙助劑的國產化率，是擺在廣大科研工作者面前的一項重要工作，具有良好的發展前景。
　  公司研發人員在借鑒國內外表面增強施膠劑研究經驗的基礎上，從分子設計的角度入手，采用先進的乳液聚合方式，成功開發出表面施膠劑DS-SS的生產工藝，填補了我國造紙行業中的一項空白。
　  表面施膠劑DS-SS的問世，促進了靜電復印，新聞紙的質量提高，特別是對高草漿含量紙的質量提高具有非常重要的作用，大量的草漿、葦漿替代木漿用于文化用紙將有效的節約木材資源。表面施膠劑DS-SS是一種生態環保材料，能有效地降低造紙企業因生產帶來的環境污染，社會效益良好；并且價格適中，能有效地替代國外同類產品，為造紙企業節約大量成本，產品潛在的市場收益良好，經濟效益顯著。
　  
　  二、產品研制的技術路線
　  本產品是采用乳液聚合方式獲得的。
　  本技術是制備一種SAE類表面施膠劑的方法，先制備一種中低分子量的保護膠體，然后將疏水性不飽和單體和丙烯酸類單體在這種保護膠體上進行接枝聚合，同時添加乳化劑、引發劑、分子量調節劑，聚合完成后中和。其中通過調節保護膠體的分子量控制表面施膠劑的穩定性；通過調節加入單體種類、比例控制表面施膠劑的施膠性能。保護膠乳的分子量由乳化劑、引發劑、分子量調節劑的加入量和反應溫度控制。
　  
　  三、項目產品的功能特點及主要技術性能指標
　  1、產品的功能特點
　  本產品與淀粉一起對紙張進行表面施膠，可大幅度提高紙張的強度、顯著改善Cobb值，有效改善平滑度、挺度及紙張的印刷適應性。并且具有超低起泡性，與其他化學品良好的相容性。表面涂布處理直接作用于紙頁表面，克服了內添加助劑存在的諸如紙機系統污染、起泡、高溫操造施膠度低下等一系列操作性問題。
　  2、主要技術性能指標
　  外觀 淺灰色半透明納米乳液
　  固含量/wt% 15.0-31.0
　  粘度/（mPa.s） <150
　  pH 2.0-7.0
　  密度/（g/cm³） 1.00-1.05
　  
　  四、項目的創新性和先進性
　  1、產品的創新性
　  本產品使用自主研發的低分子量聚季銨鹽或聚羧酸鹽作為底物，選擇特定單體進行接枝聚合，通過優化工藝確定最佳反應條件，制得最佳施膠性能的納米乳液型表面施膠劑。該產品應用于紙張表面施膠，可以改變紙張的施膠度、透氣度、涂料持留性、表面強度和印刷性能等，可以降低內施膠程度，簡化濕部化學，潔凈白水系統，減少沉積，并有可能降低總的施膠費用，特別是能減少因漿種變化而引起的施膠變化。納米級表面施膠劑為國內首創，國際領先。
　  2、產品的先進性
　  表面施膠劑DS-SS為國內首創，國際領先。國內無同類國產產品，典型國外同類產品是德國BASF公司的400DS。
　  根據權威機構檢測紙張施膠性能，本產品與該種國外產品比較，兩者施膠后的成紙表面吸水性（Cobb值）及表面強度均相近。
　  
　  五、項目知識產權狀況
　  1、 產品的專利
　  序號 專利名稱 專利類型 專利號
　  1 一種納米乳液型表面施膠劑 發明 ZL200410066323.7
　  2 一種紙張表面處理用施膠劑及其制備方法和應用 發明 ZL200610117024.0
　  
　  2、技術標準狀況：
　  本產品采用上海市企業標準（已備案），由公司制定。
　  3、公司擁有“東升”圖形注冊商標，公司各類產品統一使用該注冊商標對外銷售，打造統一品牌效應，“東升”品牌在客戶中口碑良好。
　  
　  六、項目產業化路線
　  產品已經實現工業化，擁有一條年產5000噸表面施膠劑產品的生產線，預計2011年銷售產量超過3500噸，2012年銷售量將達到5000噸。
　  產品已制定相應的企業標準，并嚴格按照企業標準要求進行生產、檢驗、包裝等工序。
　  不同紙種、不同的抄造工藝，對表面施膠劑的性能要求各不相同，為此，表面施膠劑DS-SS根據客戶和市場的不同需求，已經形成了系列產品，如DS-SS 610、DS-SS 620、DS-SS 630、DS-SS 640、DS-SS 650、DS-SS 800、DS-SS 815、DS-SS 825、DS-SS 830、DS-SS 915、DS-SS 715等。這些系列產品是在相同制造工藝路線的基礎上，適當調整某些工藝參數，如反應原料的用量、反應溫度等等制成，以適應不同客戶和市場的需要。
　  應用納米乳液型表面施膠劑能大幅度提高紙張的強度、顯著改善Cobb值，有效改善平滑度、挺度及紙張的印刷適應性。有效提高紙張的性能，增加紙張的附加值，促進產品結構升級。
　  本產品具有穩定的原料供應商，使用客戶超過30家，形成了完整的產業鏈。
　  
　  七、市場需求和風險
　  本產品主要應用于紙張的表面施膠，市場前景廣闊。
　  風險分析：
　  本公司能對納米表面施膠劑進行持續的改進，不斷地對競爭對手產品進行分析，確保本產品的質量與性能優于競爭對手。本公司擁有產品開發、應用、中試、工業化整個流程，能對市場需求迅速反饋、改進產品。
　  本公司擁有該產品相關技術的自主知識產權，并將對后續改進產品繼續申請專利保護，技術風險小。
　  本產品目前在全國擁有超過30家客戶，其中包括如山東太陽紙業股份有限公司、浙江景興日紙紙業有限公司、無錫榮成紙業有限公司等國內著名的大型紙業公司。市場供應穩定。
　  本產品屬于綠色環保產品，可降低能耗，減少污染，符合國家產業政策的要求。
　  
　  八、經濟和社會效益分析
　  1、經濟效益分析
　  本產品的成本為5000元/噸，售價為6500元/噸。
　  本產品的生產能力在5000噸/年。預計2011年能銷售3500噸，毛利約為525萬元。預計2012年的銷售量約為5000噸，毛利約為750萬元。
　  2、 社會效益分析
　  應用納米乳液型表面施膠劑能大幅度提高紙張的強度、顯著改善Cobb值，有效改善平滑度、挺度及紙張的印刷適應性。提高紙張的附加值，促進產品的結構升級，符合紙張向高檔化發展的趨勢。
　  應用納米乳液型表面施膠劑對紙張表面施膠代替漿內施膠，能降低能耗、減少浪費，降低對紙機系統的污染，符合清潔生產的需要。
　  該項目新增就業崗位30個。
　  
　  九、結論
　  公司決策層始終站在造紙化學品發展的最前沿，及時了解國內外市場的最新動態，指導項目研發的方向。同時，公司擁有一支強大的研發團隊，每年的科研投入超過銷售收入的5%以上。公司設有新產品研發室、分析室、應用實驗室、紙張性能檢測室、印刷實驗室，擁有施膠機、壓光機、印刷機、油墨密度儀、電子拉力儀、高速吸塑機等紙張性能檢測設備，不僅可進行公司新開發產品的性能對比，改進配方，同時還可為顧客進行產品性能檢測，為顧客提高產品質量、開辟新的應用領域、拓寬新的銷售渠道給予很大的幫助。
　  為了進一步提高產品質量和性能，滿足不同客戶不斷變化的需求，首先需要研發、生產、銷售、售后服務各部門緊密銜接，針對客戶需求作出快速反應，時刻牢記銷售出產品并不是公司的最終目的，只有服務好客戶，才能實現真正意義上的雙贏。注意收集市場信息、積極拜訪客戶了解客戶的需求，與銷售部門緊密合作了解市場最新的信息。
　  其次，公司與原料供應企業、產品生產企業和造紙企業緊密合作，以保證原料供應、產品的質量以及穩定的市場，根據客戶需要，隨時改進產品性能以以滿足客戶需要。
　  第三，公司用科學的管理方法管理生產運營，狠抓生產過程的產品質量控制，真正做到了以客戶為關注焦點，根據客戶要求和使用情況，不斷對老產品實行技術改造，穩步提高產品質量和客戶滿意度，不斷擴大市場份額。公司將進一步加大研發投入，根據客戶要求不斷改進產品性能，從市場到研發再到市場，以滿足客戶的需求和實現產品商品化為目標，實現良性循環。
　  
　  十、項目（產品）榮譽
　  2007年 上海市重點新產品
　  2008年 國家重點新產品
　  2008年 上海市高新技術成果轉化項目
　  2009年 上海市自主創新產品
　  2010年 第三屆上海市五一巾幗創新獎
　  2011年 第二十三屆上海市優秀發明選拔賽優秀發明銅獎
　  2011年 第三屆上海市職工優秀技術創新成果三等獎