纸或纸板的施胶通常由两种方式进行,即内部施胶(Internal sizing) 和表面施胶(surface sizing)。无论采用哪一种施胶方式,其目的都是为了赋予纸或纸板一定的疏水性或疏液性。

施胶工艺对造纸工业来说是非常重要的。除了少数纸种之外, 大部分纸张要求具有一定的疏液性能。而作为纸张的天然原料—纤维素本身是亲水性很好的物质, 此外在纤维之间所构成的毛细管作用下, 纸张也会产生吸液、吸水作用。为了抑制这种由纤维的亲水性和纸张构造的吸水性引起的纸张亲液性能, 通常在纸张原料中添加某种一定量的施胶剂。

由于纸张用途非常广泛, 因此, 要求纸张具有不同的施胶特性。例如, 卫生纸、吸水纸、滤纸、餐巾纸等要求纸张具有很好的亲水性；而印刷用纸, 既要印字清晰, 又要纸张具有一定的吸墨性能, 这就要求纸张具有适当的施胶度, 再如纸容器, 纸张或纸板就要求具有很高的施胶度。

定性地讲, 施胶度可以定义为纸和纸板对水溶液渗透的阻力。但是定量地描述施胶度时, 就需要对测定条件做明确的规定, 例如纸张的定量, 测试时的温度、湿度以及渗透液的浓度、纯度等。

施胶测定方法的数量多, 再加上测定条件、渗透液体种类等的变化, 大大地减小了试验测定的施胶度的可比性。在这种情况下,怎样选用合理的施胶度测试方法以及在没有标准测定条件下怎样确定较合适的测定条件, 无论对工厂的生产管理, 施胶剂用量、流程、效果等的控制, 以及新品种的纸和施胶剂的开发等都是非常重要的。

为了达到这个目的, 就要使有关的技术人员对多数的施胶度测定方法有一个充分的了解, 从而可以根据纸、纸板产品的用途来正确地选用它们。

施胶度测定方法虽然很多, 但是可以分为三个类型：第一, 利用液体内纸张的渗透性能来评价纸张的施胶度, 更直观地讲就是测量液体渗透到预定深度(通常是穿过纸页)所需要的时间。在这里我们简称它为渗透型施胶测定法。第二, 利用纸或纸板在一定渗透时间内所吸收液体的量来评价施胶度的吸收型施胶度测试法；第三是利用液体和纸、纸板的表面的相互作用来评价施胶效果的表面型测定法。

卷曲试验法( Carson Curl Test )

它是根据纸张在润湿时发生膨胀的原理设计出来的。当纸张的侧面被水润湿后, 与水接触的纤维就会吸水发生膨胀,因而使纸张向干燥面发生卷曲。随着浸透深度的增加, 卷曲也会增大, 当水浸透到纸页厚度的一半时卷曲达到最大, 随后就开始减小。当纸页的反面也被润湿时, 纸页会再次变为平坦状态。

在进行施胶度的卷曲试验时,用秒表测量从纸页与水接触到产生最大卷曲之后刚开始减小的时刻的时间。显然, 施胶度越强, 水的浸透越慢, 相应地到达最大卷曲时所要的时间就越长。这种方法被选为TAPPI标准试验法T466, 并可以购买到相应的卷曲度测试仪。

纸张施胶度的卷曲试验, 只要操作熟练的话, 测量既简单又迅速, 而且还可以用它来衡量薄页纸的施胶度。但是在强施胶纸的情况下, 卷曲过程变化较慢, 终点也会变得明显, 难免产生误差, 同时, 它也不可以用作为无施胶纸或极弱施胶纸的施胶度的评价, 除此之外, 卷曲试验法虽然属于浸透型施胶测定法, 但是其结果与用其它浸透型测试方法所测得的结果比较, 相关性并不好。

水浮游法(Water Floatation )

这种方法是由日本荒力I林产化学工业发明的, 基本上可以看成是卷曲试验法的变型。它主要用于薄页纸的施胶度测定。

水浮游法的操作是, 将边长为25mm 的纸样对折成直角, 然后放入20士1℃的蒸馏水中, 测量与水面成直角的边倒下的时间作为施胶度。这种方法虽然不受纸张的两面差的影响, 但是却受到折叠方向的影响, 一般纵向( 抄纸的运行方向) 折叠总是略高于横向。所以普通测量至少要取十枚试样, 分别测定其纵向折叠和横向折叠的施胶度, 然后再取其平均值。

这种方法的特点是适用于薄页纸及较弱施胶纸张的施胶度评价, 测试结果不受纸张的两面差、针孔以及纸页均匀性的影响。方法简单, 终点明了。

Stockigt法(Stockigt Test)

它是一种很典型的液体浸透型施胶度测定方法。将5x5cm的纸样拆成船形, 然后将1%的FeCl3溶液滴在内侧, 再将其浮到2%的NH4CNS溶液上并同时按动秒表, 测量内侧的FeCl3与渗透过来的NH4CNS发生化学反应而产生红色时的时间作为纸张的施胶度。

有关Stockigt法, JIS(日本工业标准) 作了修订和在具体测试条件的详细规定。有兴趣者请参考JISP8122一1954。

Stockigt施胶度测定时, 其操作看起来并不复杂, 但却很难做得严格。按JISP8122一1954的规定,最好当将试样得到NH4CNS溶液上的瞬间滴下FeCl3溶液,同时按动秒表,而要做到这一点, 需要相当熟练。

干燥指示剂法(Dry Indicator Test)

干燥指示剂法又称为砂糖—染料试验法, 大多用于美国, 并被TAPPI列为标准测试法T443。它是利用固态染料遇水变色的原理来测定水透过纸张的时间的。

在这里砂糖作为吸水剂, 既能起到隐蔽干燥染料颗粒颜色的作用, 又可以使浸透过来的水与染料颗粒密切接触。TAPPI标准法T443mm-44对试样的准备以及测定方法做了详细的规定。

虽然干燥指示剂法也是用肉眼来判断终点, 但是实验表明它的测定结果再现性好,分布范围也较小。由于干燥指示剂吸收水蒸汽后也会变色, 所以这种方法一般只用来测定弱施胶纸张的施胶度。

K.B.B法

测定时, 首先将试样置于锌电极上, 再将水饱和的青铜阳极置于纸样上并同时按动秒表。由于异种金属与纸页之间形成了一个原电池, 因而不需要任何外接电源, 阳极板中的水分向纸页内渗透, 纸页的阻抗减小后电流相应地增加。

通常将产生8uA的电流值的时刻作为测定终点。但是也有人认为选用10~2000uA为终点的话, 虽然较费时, 但是可以减少纸张的膨胀、皱折、柔软性以及均匀性等因素对测定结果的影响。

K.B.B施胶测定法具有个人误差少, 再现性好, 不受水蒸汽、针孔和原电池电动势大小的影响, 装置简单, 使用也比较方便。虽然它的测定精度要比荧光法差, 但仍不失为一种值得推荐的施胶度测定方法。

浸渍法(Immersion Tests)

浸渍试验法主要用于纸板的抗水性测试。

将试样称量后浸入水中, 过一定时间后取出试样, 除去表面的吸附水分, 再称量测得纸样的吸水量作为纸张的施胶度。这个实验也被列为TAPPI标准法T491, 以23℃的水为浸渍液体, 浸渍时间为10分钟。

但是根据纸产品的不同用途可以适当地改变浸渍时间, 温度和浸透液体的种类, 试样的吸水重量随试样的重量(定量) 的增加而增加, 随浸渍时间的延长也增加。

一般来说, 大部分纸样在浸渍一小时之后就可以达到吸水平衡状态。与浸渍实验相似, 有人测定了不同施胶度的纸张浮力伽) , 发现强施胶的纸张浮力高, 而弱施胶纸浮力低。

这是因为强施胶的纸只是逐渐地, 少量地吸收水分, 而弱施胶纸却可以大量地吸收水分, 因而纸层中存在着的空气量也有差别, 而反映到湿润纸张的浮力上,此外通过湿润纸样的密度测量也可以发现, 无论纸张的施胶状况如何, 当它们被浸入水中一段时间之后, 纸张的膨润几乎相同。

浸渍实验具有简单, 再现性好等特点。但是它不适宜用来评价较弱施胶的纸或纸板的施胶度。另外去除表面吸附水分的操作也会引起误差。在进行实验时还需注意浸透水的调制, 要使经过蒸馏或离交换处理的水有充分时间与空气达到相平衡。因为不含有溶存空气的水在浸渍过程中可以溶解试样中的气体成份而产生局部真空, 加速浸透过程的进行。

滴液试验(Drep Test)

滴液测试可用于测定滴液在纸表面的扩散以及纸本身对水的吸收。将水滴按规定方法滴到纸或纸板表面, 以光泽完全消失为基准测定液休从滴落到被完全吸收为止的时间, 或测定经过一定时间以后的液体的扩散。

这个方法适用于测定不施胶纸的餐巾纸, 滤纸等纸张的液体吸收性, 在强施胶的情况,滴液可以存在几个小时, 用这种方法显然不适宜。

作为吸水性纸张的施胶性能测定, 滴液测试和前述的Kelmm测试法用得比较多。

划线法(Feathering)

划线施胶测定法发明于德国, 被列为德国工业标准DIN53126一1957。很明显, 这种方法是考虑到书写用纸的实际用途。

具体的试验方法是: 用可调开口度的鸭嘴笔, 以标准墨水为液体在纸张表面划线。等墨水干后,主观判断墨水向线两侧的渗透情况。划线以及墨水的渗透情况也可由文献介绍的仪器来进行。

划线法直观, 简单, 也比较适合于书写印刷用纸的施胶效果评价。但是它也只有依赖于主观判断, 难以精确地数值化的缺点。除书写纸、印刷用纸以外的纸种一概用它来判断评价施胶度显然是不太妥当。

测定施胶度的方法还有很多，在这里简单介绍了一些主要的施胶度测定方法和常用的纸张表面抗液性能的测试方法。

了解和掌握它们是必要的, 但是更重要的根据纸产品的实际用途和所需要的测定精度来正确地选用它们。虽然许多施胶度测定方法均较为陈旧, 缺乏科学性, 但是只要能正确地选用它们, 是可以测得正确的符合实际情况的结果的。