AKD中性施胶剂专业资料.doc

AKD中性施胶剂1、AKD化学名：烷基烯酮二聚体。AKD中性施胶剂属于反映型施胶剂，需要在水分较少、温度较高时与纤维发生化学反映，才干起到抗水作用。构造式：R-CH=C-CH-R | O- C=0（R，R为C14-C18烷烃） R-CH2-C-CH-R R-CH2-C-CH2-R | | O C=O O | O-纤维 （水解产物） 用于AKD施胶剂合成硬脂酸普通选取C14到C18，碳链越长，则熔点越高，施胶效果越好，但乳化越困难；反之，则熔点越低，施胶效果差，容易乳化，乳液稳定性差。如果以50%硬脂酸与50%棕榈酸为原料合成AKD，则乳化性与施胶效果较为平衡。（棕榈酸为十六烷酸，属软脂酸，熔点为63.1），当前多以硬脂酸为原料制备AKD，普通为1840硬脂酸（即C18含量为40%）。2、技术指标 外 观：乳白色液体 固含量：（15 0.5）% pH 值：2.0 4.0 粘 度： 20 mPa s（25 ） 分散性：冷水中易分散 离子性：阳离子 保质期：30天（5 30 ） 固含量测定办法及注意事项与PPE湿强剂相似。 pH值测定办法与PPE湿强剂相似，如果发生水解，乳液pH值会有所升高，且不能与碱性物质混合，以免破坏内酯环稳定，AKD施胶剂发生水解。 AKD施胶剂粘度较小，普通使用乌氏粘度计测定，但当前有公司使用转子粘度计测定（0#转子），不同型号粘度计测定值也许存在差别。粘度较大，AKD乳液保质期较短。如果乳液粘度浮现明显增长，则阐明AKD乳液已经发生水解，水解物棕榈酮粘性较大，因此粘度增大。 正常AKD乳液分散性较好，分散性与乳液自身粘度有一定关系，因此如果AKD乳液发生水解，粘度增大，则分散性会减少。 AKD乳液保质期与存储环境、生产工艺关于。环境温度过高过低，保质期都会缩短，因此储存环境应避免高温、暴晒，保持阴凉通风。生产时乳化剂不同、剪切均质、粒径分布、粘度、pH值等，都会影响到乳液储存稳定性。普通AKD乳液储存期在12个月，较长可达612个月。 AKD乳液水解体现： pH值升高； 粘度增大，或者包装桶内上中下液位粘度不同（上高下低）； 包装桶因产生二氧化碳而发胀，液面有气泡； 乳液浮现分层，粒径增大，较轻时会有颗粒、挂壁现象，严重时直接呈豆腐花状漂浮物； 在水中分散性明显减少。3、施胶机理AKD粒子加入到浆料中，乳液粒子与纤维发生电荷吸附，在干燥时随着温度升高、水分减少，AKD上内酯环与纤维上羟基发生酯化反映，形成共价键结合而固着在纤维上，在纤维表面形成一层稳定薄膜，疏水性碳链向外，使纤维由亲水性变为疏水性，从而使纸页获得抗水性。施胶过程为：留着纸机湿部需要加入阳离子助留剂，提高AKD留着，在生产中，普通可以通过提高系统留着率来提高AKD在系统中性能。分布在干燥过程中，加热使AKD粒子在纤维表面分布和扩展 。定向和固着在纸张干燥和存储过程中，AKD内酯环与纤维素羟基发生酯化反映，定向和固着在纤维上，完毕施胶作用。4、添加办法普通采用计量泵持续添加方式，在冲浆泵至压力筛之间加入，同步配合阳离子淀粉和聚丙烯酰胺使用，效果更佳。如果是小型纸机，没有适当添加点，需要在浆池内加入时，需要稀释后再加入，但在浆池内添加时，AKD水解较多，施胶效果有所下降。稀释后持续添加也会因AKD乳液pH值升高，内酯环活性增强，与水分子发生反映，产生水解。稀释后乳液尽量在8个小时内用完，在浆池内混合浆料最佳不超过4个小时。加入AKD至抄片间隔时间 hCobb值 (g/)0230.5211.0251.5262.0 272.5323.0333.534加入顺序普通为：阳离子淀粉（或硫酸铝）AKD聚丙烯酰胺。阳离子淀粉（硫酸铝）可作为系统清洁剂，为AKD粒子与纤维结合创造更多条件，聚丙烯酰胺起到助留作用，提高AKD粒子施胶性能。实验室小试时，使用硫酸盐未漂针叶木浆（叩解度16oSR，湿重9.7g），加入4kg/t纸AKD乳液，未加助留剂，施胶度为0，加入0.5kg/t纸助留剂后，施胶度为40g/左右。阐明助留剂对AKD施胶作用非常明显。 依照不同纸种，普通参照用量为每吨纸8 15kg。5、AKD施胶长处 适当中碱性抄纸，设备腐蚀小，纸品储存期长。老式酸性抄纸pH值较低，设备腐蚀严重，加入大量硫酸铝后，纸质发脆，保存期较短，且纸张容易返黄。加入松香施胶剂，系统泡沫多，对纸机抄造较困难。使用AKD施胶，纸张强度好、柔软性好、白度和不透明度高、耐久性及印刷性好，纸张保存期是酸性纸张610倍。 适当各种体系，并可单独使用。对各种原材料体系较为适应，几乎可以应用于所有浆种。自身留着性较好，可以不用借助定着剂就能与纤维结合，而松香施胶剂则必要借助硫酸铝才干在纤维上定着。如果抄造环境较差，特别使用二次纤维原料，系统封闭循环，化学品加入种类较多，此时可以加入少量阴离子垃圾捕获剂（阳离子物质，如硫酸铝、聚铝或其她中档电荷密度物质），可对系统进行预解决，为AKD粒子与纤维结合创造条件。 减少污染物排放。使用中性抄纸，水中离子浓度减少，使白水回用比例可大幅增长，白水系统也更利于封闭循环。对环保排放压力将减小，还可以减少抄导致本。 减少制造能耗。获得同样叩解度，在中碱性体系下打浆能耗比酸性体系下打浆能耗少2030%，由于纤维在碱性条件下，更容易吸水润胀，打浆时更有助于分丝帚化。中碱性抄纸，不用添加或少量添加硫酸铝，对网毯堵塞也大为减少，对滤水、清洗以及网毯寿命均有改进。湿部脱水改进，纸页容易干燥，蒸汽用量减少，从而减少生产成本。 可使用碳酸钙填料，减少生产成本。使用碳酸钙最为填料，可提高纸张白度及不透明度。而酸性施胶不能使用碳酸钙，只能使用价格较高滑石粉作为填料，而滑石粉白度及遮盖性比碳酸钙要差。酸性施胶时不能添加碳酸钙，由于碳酸钙会与松香酸反映生成松香酸钙沉淀，产生粘性，反映过程中放出大量二氧化碳气体，使整个抄造系统产生大量稳定泡沫，对系统带来抄造困难。 减少增白剂用量。荧光增白剂在中性条件下不易返黄，不但能提高纸张白度，还能减少增白剂用量。 施胶成本减少。虽然松香施胶剂用量较少，但价格较高，再加上硫酸铝成本，整个施胶成本远远高于AKD施胶成本。当前只有少数特殊用途纸种或工艺规定必要采用松香施胶会用到松香施胶剂，别的大某些都已转为AKD中性施胶。6、AKD施胶缺陷 有熟化期，普通需要1224h才干完全熟化。AKD施胶剂具备热固性（熟化期），此特点与PPE湿强剂比较相似。AKD施胶剂熟化与抄造条件及储存条件有较大关系。 干燥温度较高有助于AKD熟化，温度越高，纸页水分蒸发越快，AKD粒子熔化与纤维酯化反映就越好，纤维抗水性也就越好。在不影响纸张强度状况下，可将干燥部前烘缸温度提高，使纸页水分蒸发速度加快，减少AKD粒子水解限度。 干燥时尽快除去纸页中水分，可使AKD粒子与纤维上羟基尽快发生酯化反映，使纸张具备抗水性。纸页水分较高，特别是储存时纸页水分较高，或者环境湿度较大，纸张易吸潮，会使纸页中与纤维反映AKD内酯环与活性更强水分子发生反映，从而使AKD水解失去抗水性。因此使用AKD施胶剂纸张在干燥时需要尽快脱水，成纸水分尽量走下限，且储存环境湿度不能太高（70%如下）。在南方梅雨季节，使用AKD施胶经常会遇到施胶度下降，施胶剂用量增大状况，重要就是空气中湿度较大（90%以上），纸页中AKD发生水解，施胶度下降较快。使用海运运送纸张时，也会遇到此类现象。 纸机车速越快，则干燥温度规定越高，纸张水分蒸发越快，且纸卷内部温度损失也就越少，纸卷内温度较高，对AKD熟化有很大协助。车速较快纸机，普通复卷之后就能达到完全熟化。相反，纸机速度较慢，在卷取时干纸页温度大量损失，卷纸后AKD粒子与纤维反映速度也较慢，也就是熟化慢，并且还也许产生更多AKD水解。 产品易水解，水解物较难解决。AKD粒子不稳定，在生产、储存及使用过程中，随时都在发生水解，因AKD内酯环在中碱性下活性较强，因此AKD施胶剂必要保存在酸性条件下，以减缓AKD与水分子反映（水解）。AKD水解物是没有施胶作用棕榈酮，该物质粘性较强，水解物絮聚后会对网毯、烘缸产生沾污，抄造困难，产生纸病。在生产白纸时，AKD水解物容易吸附染料，使纸张表面产生色点或色斑等纸病。 存在施胶逆转、假施胶现象。施胶逆转就是纸页刚开始有抗水性，但通过一段时间后，纸页抗水性浮现下降或者完全消失现象。AKD粒子没有与纤维素发生有效反映或者没有反映，在熟化过程中，各种影响因素均有也许导致与纤维素结合不牢固AKD粒子或没有反映粒子与水分子发生反映，产生水解，导致施胶逆转或假施胶。 当系统pH值逐渐升高时，AKD反映速度加快，施胶效果会逐渐增长，同步水解速度也不断加快。普通生产上控制在6.58.5之间，成纸pH值较高，如果水分也较高，就会导致其中AKD粒子发生水解，从而产生施胶逆转。 干燥温度不够高，湿纸页浸入干燥后不能尽快减少纸页水分，使得AKD粒子与纤维素羟基酯化反映速度较慢，没能形成有效结合。在生产和存储过程中，则会有大量AKD粒子与水分子发生水解反映，从而减少施胶度，形成施胶逆转。此时需要将烘缸温度恰当提高，以加快湿纸页脱除水分，加快AKD粒子与纤维素羟基有效反映。 纸页水分较高，也容易导致施胶逆转。在湿部，AKD粒子与纤维素发生静电吸附，干燥脱除水分后，粒子与纤维素羟基才干发生酯化反映。如果纸页水分较高，则只有一某些AKD粒子与纤维素羟基最后发生反映，另一某些以静电吸附或者以游离状态存在AKD粒子则慢慢发生水解，湿纸页施胶度减少。因此AKD施胶，必要尽快减少纸页中水分，使AKD粒子发生有效反映。特别在抄造定量较高、层数较多纸种时更容易发生。 填料游离碱含量较高，会加速AKD粒子水解。填料比表面积较小，对AKD粒子吸附强于纤维，使得大量AKD粒子存在于填料表面（特别沉淀碳酸钙），在纸页干燥或熟化过程中，AKD粒子熔化后会进入到填料毛细孔里，使得与纤维素上羟基发生反映AKD粒子减少，从而减少施胶度。且填料留着性较差，还会导致一定数量AKD流失。填料液在制备及储存过程中，都会产生游离碱，且放置时间越长，游离碱越多，游离碱会加快AKD粒子内酯环反映速度，同步也加快了与水分子水解反映。因此填料放置时间不适当过长，应尽快使用。 AKD施胶剂用量不够也会引起施胶逆转，AKD施胶效果，与AKD粒子熔化后对纤维表面铺展限度直接有关，如果没有完全覆盖或者刚好覆盖，在某些AKD粒子发生水解时就会浮现施胶度下降。因此AKD施胶剂用量必要超过临界值才干保证纸页有较好施胶保障。普通以为其临界用量为6.5kg/t纸，但实际用量与浆料及体系有较大关系。 中碱性体系易滋生微生物，在中碱性条件下，体系中又有充分有机物，适当温度环境，导致微生物较容易滋生。如果微生物数量较少，并不会影响到抄造生产。但如果微生物含量较高时，则会产生腐浆，带来纸病，纸机抄造困难，并产生腐败物及气味。特别在生产白色纸种时，微生物影响将会更加严重。因此普通中碱性抄纸，都应加入少量防腐杀菌剂以减少微生物含量。 AKD施胶剂摩擦系数较低，如果生产中加入过多AKD施胶剂，则有也许导致纸页打滑，不利于操作。特别是大缸小纸机，在第一种大缸处没有干网贴紧，如果浮现纸页打滑，会导致引纸困难，纸页不贴缸，难干燥。7、施胶度检测 AKD施胶剂具备熟化期，因此在检测其施胶度时，应取下机纸样放入105 烘箱内熟化10min，取出纸样冷却后再测定纸张施胶度。如果纸机车速较快，也可以取复卷之后纸样进行检测。施胶度检测有各种办法，普通比较惯用有渗入法、墨水划线法（表面吸取速度法）、可勃法（表面吸取重量法）。 药液渗入法使用药液为1%三氯化铁、2%硫氰酸铵，此办法重要用于包装纸，特别在瓦楞原纸及纸袋纸上应用较多，但该办法对纸张匀度、施胶匀度有较高规定，人为误差较大，测试成果不够客观。此办法单位是S或者min。 墨水划线法使用专门鸭嘴笔及专用墨水进行检测，该办法在文化用纸上比较惯用，也合用于大某些包装用纸，用以判断纸张书写性及印刷性。该办法需要判断墨水与否扩散，判断原则因人而异，同样存在许多人为误差，也不是最客观办法。该办法单位用mm表达。 可勃法（表面吸取重量法）使用Cobb实验仪进行测试，有60S、120S两种时间，检测用水普通为常温蒸馏水，但大某些公司都是用自来水，也有少量公司在特殊纸种上用温度较高热水。重要应用于包装纸、纸板、文化纸及涂布纸等，也是当前使用最多办法，该办法可以避免渗入法及墨水划线法遇到问题，成果相对较为客观。此办法施胶度单位是g/。8、 AKD施胶影响因素 浆料种类影响 普通木浆好于草浆；阔叶木浆好于针叶木浆；化学浆好于机械浆。要使纸页施胶良好，AKD在纸页纤维表面覆盖必要达到一定数值，普通在4%5%。阔叶木浆之因此易于施胶也许是由于其湿润表面积较少，只需要较少AKD即可使纸页表面积覆盖率达到施胶规定。细小纤维增长，纤维总表面积增长，使得AKD对纤维表面覆盖率下降导致纸页施胶度下降。 磨木浆表面积大，胶体物质和溶解阴离子杂质较多，尽管少量添加聚乙烯亚胺（PEI）等阳离子絮凝剂来提高AKD施胶效率，但AKD用量大，阐明磨木浆不易施胶。 草浆纤维短，含细小纤维和杂细胞多，并且灰分含量较高，对化学助剂干扰较大，这是引起草浆难施胶因素之一。 微细组分及其留着率影响 由于细小纤维和填料具备较大比较面积，特别细小纤维木素和半纤维素含量较高，含羧基等活性基团数量较多，对添加剂吸附能力比纤维大得多，因而，大某些AKD会先吸附在细小纤维和填料表面。由于保存在长纤维上AKD施胶效率要比保存在细小纤维上AKD高得多，因而AKD中性施胶体系中加助留、助滤剂目不但要提高细小纤维和填料留着率，更重要是要提高AKD在纤维上留着率，特别是在长纤维上留着率。 国内多用CSAPMP构成双元助留体系，有人发现CSCPMP效果要好于CSAPMP；在保证纸页匀度前提下，恰当增长CPMP用量还可提高施胶度。AKD施胶效果最重要是取决于良好助留体系，对整个助留体系优化往往比选取AKD品种更为核心。 硫酸铝影响 有人以为铝离子会与水分子、纤维素纤维以及AKD形成络合物，不但使得AKD不能与纤维素直接结合，并且不利于AKD在纸页上均匀分布，因而影响施胶。 硫酸铝（用量为0.5%0.6%）与聚酰胺聚胺环氧氯丙烷（PAE）共用，能大大提高AKD在纯木浆中施胶效率，这或许是由于磨木浆中胶体物料受硫酸铝和PAE协同作用而发生凝聚缘故。 硫酸铝添加顺序对施胶效果影响很大，先加硫酸铝，AKD留着率和纸页施胶度均有所下降；但如果在AKD和PAE之后加入硫酸铝，AKD留着率和纸页施胶度则明显提高，这也许是由于先加硫酸铝，纤维上某些羟基被阳离子型铝离子基团所屏蔽，使得AKD留着率下降，而硫酸铝在AKD和PAE之后加入，铝离子会与AKD离子表面脂肪酸和-酮酸形成铝盐，增长AKD粒子表面电荷，提高AKD在纤维表面留着率。有人建议在接近流浆箱处加入硫酸铝，添加量为0.51.5kg/t纸可增进施胶、助留和助滤。但工厂应用表白硫酸铝对施胶效果影响不大。 pH值影响 当pH6.0时，AKD几乎无施胶作用，在6.57.5之间时，施胶度上升最快，当pH8时，施胶度上升开始减慢。实际生产中普通控制在7.58.5之间。由于羧基是使AKD和其她阳离子助剂留着重要活性点，在较低pH值下，大某些羧基被质子化，纤维和细小纤维表面电荷大大减少，因而不利于AKD在纤维表面留着；随着pH增大，羧基被逐渐中和，纤维表面所带负电荷逐渐增多，留着在纤维表面AKD也会越来越多，当pH7时，几乎所有羧基都已电离。 碳酸氢根离子能提高AKD施胶效果，一种因素是碳酸氢根离子能使AKD在纤维表面留着；另一种因素是碳酸氢根离子能增强纤维润胀，使纤维素羟基充分暴露，从而有助于AKD与之反映。 普通以为碱度在150250mg/kg时，AKD施胶效果最佳。在AKD施胶体系中，用碳酸钙作填料不但能调节系统pH在最佳范畴内，还能起到调节碱度作用。 填料及其她助剂影响 由于填料具备较大比表面积和独特表面化学性质，可以吸附纸浆中添加某些AKD，而减少了AKD对纸页在长纤维上留着。尽管保存在填料表面AKD对纸页抗水性能也有一定贡献，但这种贡献很小，并且是暂时。也有人以为，吸附在填料上AKD会在干燥过程中转移到纸页纤维上。 填料类型不同对AKD施胶影响也不相似。在相似条件下，加填研磨碳酸钙（GCC）纸页施胶度要高于加填沉淀碳酸钙（PCC）纸页施胶度。这是由于PCC颗粒内部具备微孔构造，纸页加热干燥时，某些熔化AKD会渗入这些孔隙之中而不能与纤维素羟基反映，从而减少了AKD施胶效率。 温度及水分 提高干燥温度，会加快内酯环与纤维素中羟基反映，加快AKD熟化。纸页水分过高，AKD粒子水解加剧，减少抗水性能。 剪切破乳 AKD施胶剂属于乳液，因此应避免强烈剪切，否则易导致破乳，影响施胶效果。运送碰撞、高速搅拌、泵送都会产生剪切，都会破坏水包油稳定体系，使AKD游离出来，并汇集形成粘性物。 离子干扰当系统干净限度较差时，阴离子垃圾较多时，会增长AKD水解及破乳，严重时可导致糊网粘辊现象。不能与其她阴离子型助剂同步同点加入，更不能混合使用避免产生破乳、絮聚，减少施胶效果，并产生胶粘物导致抄纸困难。如有需要，请致电：肖先生 （川渝等西南顾客）