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造纸化学品AKD中性施胶

时间:2011-05-07 09:38作者:admin

AKD 是一种反应型施胶剂,对工艺条件有其特殊性,作为使用者应当了解它的机理以及哪些工艺对它的使用效果有影响。

一、AKD的施胶机理

AKD属纤维反应型合成施胶剂,在中、碱性条件下,反应性官能团能够和纤维素上的羟基发生反应,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的薄膜,使纤维由亲水性变为疏水性,从而使纸页获得抗水性。

AKD中性施胶剂的施胶过程包括以下过程:

① 留着——纸机湿部需要加入阳离子助留剂,提高AKD 的留着。在生产中,我们可以通过提升保留率来提升AKD在系统中的性能。② 分布——在干燥过程中,加热使AKD胶料在纤维素表面分布和扩展。③定向和固着——在纸张的干燥和存放过程中,AKD的四元环基与纤维素羟基发生酯化反应,定向和固着在纤维上,完成施胶作用。

二、影响AKD 中性施胶效果的因素

①AKD 的用量:应该是在保证施胶度的前提下越少越好。AKD 的施胶曲线表明:AKD 有一个最小用量,低于它,施胶度几乎为零;但超过最佳用量,多余部分不但不能增加施胶度,而且会引起纸面摩擦系数过小,纸页打滑。

②助留剂体系:合理的助留系统应维持首程留着率在75%~85%。在生产中用阳离子PAM 作为助留剂,阳离子PAM 要求有较高的分子量和较低电荷密度。

③AKD 乳液存放条件及其在浆料悬浮液中的水解:AKD 乳液可以在室温下贮放2 个月,不允许超过30℃或受冻。实践证明,贮存温度超过30℃或受冻,AKD 的用量是正常用量的两倍以上。若加水稀释必须在48 小时内用完,否则AKD会水解,失去施胶作用。所以夏天使用AKD的单耗会上升,这是因为系统温度高,部分AKD 产生水解,不能起到施胶的效果。

④ 硫酸铝使用:因为硫酸铝是价格便宜的阴离子捕捉剂(ATC),但要注意pH 值的控制。

⑤ pH值:AKD的施胶效果与pH 值的关系很大,当pH<6时,AKD几乎不能产生施胶作用;随着pH值增加,AKD 的施胶效率会逐渐提高,尤其是pH 在6.7~7.5之间时,纸页的施胶度上升最快;但当pH>8时,施胶度的上升速度开始减慢。可见系统pH 值对施胶果有重要的影响,太低或太高施胶效果都不理想,其原因是pH值太低时,施胶剂的化学反应速度比较慢,随着浆料pH值的增加,反应速度随之加快,但同时AKD的水解速度也随之加快,施胶效果会因AKD的水解而降低。

⑥ Zeta电位:系统内部电荷必须平衡,较经济的ATC就是硫酸铝或聚合氯化铝。

⑦ 加入地点和添加程序:为了减轻AKD的水解程度,避免造成水解和破乳,AKD 常加在浓浆稀释以后,并加在填料之前。因为填料对AKD 几乎是100%吸收而纤维只能吸收大约10%AKD;硫酸铝加在配浆池中和白水系统中;阳离子PAM 以加在靠近流浆箱为宜,以不受任何剪切力最佳。

⑧ 不利于施胶的添加剂:消泡剂、毛毯清洗剂等表面活性剂对AKD 施胶不利。

⑨ AKD 的熟化及干燥:熟化是指在一段时期内或加热时纸页AKD 施胶度的发展。AKD粒子像球一样保留在纸页上,在干燥部AKD将以单分子层状在纤维表面扩散,然后AKD 分子重新定向使纸页抗水,这是一个能量消耗的过程。出于质量控制目的,干燥部必须提高烘缸温度,可通过给予纸张能量进行人工熟化而加速这一过程,或在常温下放置一段时间完成这一过程。较高的干燥温度能加快留着下来的AKD 与纤维的速化,提高AKD 施胶效率和熟化速率,因此尽快使烘缸温度达到95℃以上是十分重要的。

⑩下机纸页水分太高。

虽然AKD施胶存在很多的影响因素,但只要在生产过程中注意控制,就可以发挥AKD的性能,使AKD的优势得以充分体现。

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