AKD中性施膠原理與主要內(nèi)容中堿性施膠AKD的合成與乳化

AKD的施膠機(jī)理

AKD中性施膠過程中的故障排除中性/堿性施膠的機(jī)理松香膠的施膠機(jī)理主要依靠靜電吸引力AKD主要通過共價(jià)鍵的化學(xué)作用紙料中機(jī)械漿的含量增加時(shí)不利于使用AKD施膠陰離子雜物的量隨pH的增加而增加在酸性抄紙?zhí)砑酉拢蛩徜X可以充分控制陰離子雜物中性施膠的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)-工程應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)碳酸鈣可被用作填料存在施膠劑水解問題容易脫水(脫水速度快)工程溫度受控制減少打漿和干燥的能源消耗使用酸性化學(xué)漿(pH<4)會(huì)引起問題垢物生成少使用機(jī)械漿時(shí)存在陰離子垃圾問題減少噸紙耗水量網(wǎng)布和毛布易磨損和堵塞，微生物活性高時(shí)易產(chǎn)生腐漿，存在無機(jī)物沉積和紙面拉毛問題填料代替部分纖維，紙料更為便宜優(yōu)化助留系統(tǒng)較為麻煩腐蝕性更小化學(xué)品相容性差，需更貴的染料，熒光增白劑效果較差,需要濕強(qiáng)劑中性施膠的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)-產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)提高紙張強(qiáng)度，可容納高填料和弱纖維(如闊葉木)施膠熟化可能不完善調(diào)節(jié)施膠度困難高填料量提供高不透明度施膠逆轉(zhuǎn)和施膠消失現(xiàn)象印刷適性好為提高不透明度需更細(xì)的填料高濕狀態(tài)下壓光不黑化成為可能pH>7.5時(shí)使用機(jī)械漿導(dǎo)致黃變紙張永久性提高復(fù)印紙與墨粉粘結(jié)力不足化學(xué)抵抗性提高高度施膠時(shí)紙張表面打滑熒光增白劑使用量高紙張光澤度低二、AKD的合成與乳化

AKD為不飽和內(nèi)酯原料：飽和脂肪酸(棕櫚酸、月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、花生酸)AKD的合成AKD的乳化與乳液指標(biāo)75~90oC,陽離子穩(wěn)定劑，少量的表面活性劑加入AKD塊片，融化將混合物強(qiáng)行通過均質(zhì)器，然后冷卻還可以加入少量的促進(jìn)劑和少量的殺菌劑少量水高速剪切O/W乳液增效劑熔融AKD乳化劑O/W乳液大量水高速剪切快速冷卻成品儲(chǔ)存W/OO/WAKD的乳化與乳液指標(biāo)粒徑:0.5~2

m,平均1

m固含量:6~13%

(幾年前);15±0.5%，20－25%(目前)pH值：3－5，粘度：≤15mPa.s

（25攝氏度）保質(zhì)期：3個(gè)月（室溫密閉，避免冰凍曝曬）固含量中的20~40%為陽離子淀粉或其它更強(qiáng)陽離子性的聚合物穩(wěn)定劑“第三代”高固含量AKD(極少水解和遷移)產(chǎn)品中保護(hù)劑的含量高達(dá)AKD本身含量的1.5-2.0倍三、AKD的施膠機(jī)理AKD的反應(yīng)活性與纖維素反應(yīng)的活性低于ASA水解產(chǎn)物為固體的酮類化合物,可以被留著在紙張上AKD本身形成沉積物的危險(xiǎn)性較小，但在水解過程中產(chǎn)生的不穩(wěn)定中間體

-酮酸,能和鈣離子形成相對穩(wěn)定的粘性沉淀物質(zhì)AKD的反應(yīng)活性AKD施膠機(jī)理AKD施膠機(jī)理AKD必須先鋪展到纖維表面才能發(fā)生酯化反應(yīng)，但是水解反應(yīng)卻不需要隨著溫度升高,水解速率上升快于酯化速率的上升,因此升高溫度不利于施膠有必要設(shè)計(jì)濕紙頁干燥溫度曲線分布圖，在可能的前提下盡快盡早地排除過剩的水份在紙張加工前加速AKD膠的熟化聚酰胺環(huán)氧氯丙烷（PAE）或其它陽離子聚胺能加速AKD的熟化，但也有可能加速水解反應(yīng)四、AKD施膠過程中的故障排除乳液水解和膠粘物問題留著率過低問題施膠度不足問題熟化過慢問題施膠消失和施膠逆轉(zhuǎn)問題乳液水解和膠粘物問題AKD產(chǎn)品pH在2.5-3.5的范圍內(nèi)當(dāng)pH>6時(shí),其反應(yīng)性大大增加(打開內(nèi)酯結(jié)構(gòu))

AKD乳液最好在25oC以下儲(chǔ)存和運(yùn)輸由于乳液呈酸性,儲(chǔ)存和泵送時(shí)需要耐腐蝕設(shè)備AKD留著率過低問題填料和細(xì)小纖維的留著率遠(yuǎn)小于纖維填料和細(xì)小纖維的比表面積大，吸附大量的AKDAKD附著在未被留著的填料和細(xì)小纖維上，促使AKD水解AKD被填料吸附:大部分施膠劑被包圍在填料聚集體的內(nèi)部，無法鋪展在纖維表面，干燥階段無法正常與纖維反應(yīng)提高留著率的方法填料加入之前在濃漿處加入AKD(但可能加速AKD分解)優(yōu)化助留系統(tǒng)，往往比選擇更佳的AKD還要重要提高留著率的方法陽離子淀粉可以優(yōu)先將AKD沉積在纖維表面，增進(jìn)施膠效率施膠度不足問題檢查下列指標(biāo)或性質(zhì)pH(Basicity)堿度(Alkalinity)陰離子垃圾量(AnionicTrash)系統(tǒng)電量(SystemCharge)紙料溫度(StockTemperature)干燥溫度曲線分布(DryingTemperature)pH(basicity)和堿度(alkalinity)堿度:表示水相的緩沖能力(主要由于HCO3-離子),折算成碳酸鈣的濃度mg/L(ppm)pH和堿度對AKD施膠的影響是互相關(guān)聯(lián)的碳酸氫根離子具有質(zhì)子轉(zhuǎn)移催化作用理想的堿度范圍:50-200ppm,否則AKD膠的熟化會(huì)失敗應(yīng)避免高堿度(400ppm):

加劇AKD的水解和施膠逆轉(zhuǎn)(sizing

reversion)在適合的堿度范圍內(nèi),pH對施膠度的影響十分明顯.理想的pH范圍為7.0-8.5陰離子垃圾含量與系統(tǒng)電量陰離子垃圾物具有比表面積大，負(fù)電荷量高的特點(diǎn)隨pH的升高，陰離子垃圾物含量變大施膠劑被陰離子垃圾物吸附而不被纖維吸附這些陰離子垃圾物如不被留著，則加速AKD水解高效率清洗紙漿使用陰離子垃圾捕捉劑AKD加入之前系統(tǒng)的電量不能為太高的正電荷性避免過量加入陽離子聚合物陰離子垃圾含量與系統(tǒng)電量紙料溫度AKD的熔點(diǎn)(45-55oC)紙料溫度(如60-70oC)應(yīng)避免過高地超過超過AKD的熔點(diǎn)超過后將加快AKD的水解干燥溫度干燥溫度十分重要，但干燥溫度分布圖更為重要對AKD應(yīng)快速干燥，干燥初期到達(dá)高溫，以破裂AKD粒子但每臺紙機(jī)的最佳干燥分布圖，須經(jīng)多次“試錯(cuò)法”獲得熟化過慢問題與干燥溫度分布圖有關(guān)與紙張的水分含量有關(guān)改進(jìn)方法：提高濕部脫水率降低壓榨前水分含量改善干燥溫度曲線采用低濕度干燥法(<7%)熱態(tài)卷取施膠消失和施膠逆轉(zhuǎn)問題施膠消失—當(dāng)紙頁在卷軸上放置時(shí)所有的施膠效果全部喪失的現(xiàn)象。施膠逆轉(zhuǎn)—施膠后的紙頁經(jīng)過一段時(shí)間后，施膠度先熟化至峰值然后逐漸變低的現(xiàn)象。因此施膠逆轉(zhuǎn)通常指的是當(dāng)紙頁在卷軸上放置或者在客戶的倉庫里，施膠度減少到一個(gè)固定的值的現(xiàn)象。施膠轉(zhuǎn)化和施膠喪失是兩個(gè)不同的概念。施膠逆轉(zhuǎn)和施膠喪失均取決于與自然熟化過程有關(guān)。

施膠逆轉(zhuǎn)主要和施膠劑的蒸發(fā)、施膠劑分子上雙鍵在光照和UV的作用下的氧化有關(guān)，同時(shí)也與紙頁中二羧酸的積累等變化有關(guān)。

施膠消失和施膠逆轉(zhuǎn)問題影響施膠逆轉(zhuǎn)的因素有很多，但填料類型和含量影響最大。

無加填和瓷土填料的施膠紙不會(huì)發(fā)生施膠逆轉(zhuǎn)。

GCC加填的紙頁有一定程度的施膠逆轉(zhuǎn)問題，

PCC加填紙張的施膠逆轉(zhuǎn)問題嚴(yán)重。PCC加填紙頁的施膠逆轉(zhuǎn)問題嚴(yán)重的原因包括兩點(diǎn)：

PCC加填比瓷土加填的紙張，AKD在細(xì)小組分/填料上的留著和長纖維上