AKD如何施胶剂的技术

AKD如何施胶剂的技术

施胶是造纸的重要工艺过程之一，通过施胶可赋予纸和纸板一定的抗液性，防止或延缓某些液体对纸页纤维的渗透和扩散，以满足人们的加工和使用要求。随着施胶剂和其应用技术的不断发展，人们在利用化学合成的方法开发新的高效施胶剂上取得了历史性突破，开发出新型施胶剂ＡＫＤ，这种可同纤维素应的施胶剂可在中／碱性条件下施胶，可用ＣａＣＯ３作填料，满足了某些特种纸和高档纸的要求，因而得到了迅速发展。

１ＡＫＤ施胶机理

ＡＫＤ是英文ＡｌｋｙｌＫｅｔｅｎｅＤｉｍｅｒ的缩写，其成分为烷基烯酮二聚体，ＡＫＤ和其它施胶剂一样也有疏水和亲水两种基团，在施胶过程中都有留着，均匀分布，转向定位与纤维素成键结合的过程。不同的是，加到纸料中的ＡＫＤ乳液粒子由于自身带正电荷，并借助阳离子淀粉和ＰＡＭ等助留剂的作用留着在带负电荷的湿纸纤维之间；在纸机的压榨和干燥过程中，这些球状的ＡＫＤ粒子，由于熔点低，很易在纤维表面扩展分布，形成均匀的覆盖膜﹔在随后的纸页进一步干燥和下机贮存的一段时间，ＡＫＤ分子上的活性基（内酯环）在适宜的条件下和纤维素上的羟基发生酯化反应，以牢固的共价键形式结合在纤维素大分子上，疏水的长链烷基转向纸面，从而使纸页获得一定的抗液体渗透和扩散的性能。

作为ＡＫＤ胶乳的使用，要获得满意的施胶效果，使胶料留着在湿纸页中是关键，首程留着率要控制在７５％-８５％以上，其次是要提供使ＡＫＤ与纤维形成共价键结合的条件。

２ＡＫＤ胶乳使用前的检测

ＡＫＤ胶乳的质量主要取决于ＡＫＤ蜡的质量，取决于乳化剂，乳化工艺和设备及存放的时间和条件。为保证抄纸生产的正常进行，在使用前还可用下述简便的方法了解乳液的质量情况。

２.１１０００ｍｌ量桶装满水，滴入一滴ＡＫＤ乳液，观察其在量桶中的分散情况，如液滴在量桶中缓慢下沉并逐渐扩散，最后均匀地分散在水中，说明这种乳液质量较好（分散得越快，质量越好），如果乳液不分散或分散成几块直线下沉至桶底或上浮，表明该乳液已严重变质。

２.２上下振荡摇晃，ＡＫＤ乳液产生的气泡能很快自行消除，若不消除说明乳液稳定性变差。

一般来说，如乳液出现增稠、分层、絮聚现象，乳液就不能再使用了，如乳液产生泡沫，经晃动容器壁上仍附有ＡＫＤ细小颗粒时，乳液的施胶效果将会下降。

３ＡＫＤ乳液的储存

ＡＫＤ乳液应贮存在阴凉的库房里，避免阳光直射照晒。其最佳贮存在温度为５～２５℃，不得放在高于３２℃下长时间存放。由于是乳液，一旦结冻不能恢复原状，所以在冬季，应将其存放在保温的库房中切勿使其冻结。

４ＡＫＤ施胶对填料及其它主要辅料要求

４.１填料

在ＡＫＤ施胶中，所用填料可选用沉淀碳酸钙或重质碳酸钙，也可使用或配用滑石粉，滑石粉比碳酸钙便宜，降低了填料费用，但作为内填料选用重钙更为合适些，这是因为轻钙对纸的物理强度有较大的影响，而重钙影响较小些。

对内填用重钙，对粒度等指标要严格控制，一般认为平均粒度应在２～３μｍ，最大粒度要≦１５μｍ.如果大于１８μｍ对纸机网上的磨损将急剧加，但小于０.５μｍ粒子应少于１５％，小粒子过多，将降低留着率，使流失增加，会增加填料的用量和纸页的两面差。选用时可参考下面的指标：纯度≧９５％；白度≧９０％；平均粒径≦４.５μｍ；水分≦０.５％，细度≧９０％（通过５００目筛）。

４.２阳离子淀粉

阳离子淀粉在ＡＫＤ施胶中起着非常重要的作用。可单使用，也可与ＰＡＭ构成双元助留体系，以提高细小纤维，填料和胶料的首程留着率。

由于中性胶用量少，留着的好坏更将明显地影响施胶效果。另外，由于纸料中细小纤维和填料的比表面积比长纤维要大得多，必然留着较大部分的胶料，所以提高细小纤维和填料的留着率有助于减少胶料流失，提高施胶效率，为此采用了凝结———即利用阳离子淀粉阳电荷的吸引有助于胶料粒子留着于纸浆上，和絮凝———利用高分子助剂ＰＡＭ通过桥联，把细小纤维、填料联接于纤维上，此外，阳离子淀粉还有清除系统中有害的强阴离子杂质，减轻对ＡＫＤ的技术ＰｒａｃｔｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌａｇｙ影响；有助于使流失到白水中的ＡＫＤ保持稳定，使之再次上网发挥作用。

ＡＫＤ施胶助留用阳离子淀粉，根据其用途和使用条件，应选用中等取代度（ＤＳ）的季胺烷基淀粉醚，阳离子淀粉的添加量一般在１％～２％（以固形物对绝干浆计）。

４.３聚丙烯胺ＰＡＭ

ＰＡＭ与阳离子淀粉构成ＡＫＤ胶的双元助留系统时选用ＣＰＡＭ还是ＡＰＡＭ，取决于湿部Ｚｅｔａ电位的平衡，一般ＣＰＡＭ分子量为１００万～３００万，ＡＰＡＭ分子量为３００万～５００万，可溶性要求在０.０５％～０.１０％浓度下，１ｈ内全溶。

ＰＡＭ溶液的配制程序：在溶解槽中加入一半水，启动搅拌，将定量的ＰＡＭ干粉慢慢地、均匀地加入水中，注意切勿使ＰＡＭ在水中结块，连续搅拌１ｈ，同时慢慢将水加到刻度。然后将溶解好的ＰＡＭ溶液经８０目筛放入贮槽中。使用时用计量泵按量加入到靠近网前箱的浆料流送系统中。ＰＡＭ的添加量为阳离子淀粉的２％，一般控制在（２００～４００）×１０－６之间（对绝干浆）。

５ＡＫＤ乳液的添加

目前国产ＡＫＤ胶乳的浓度大多为１０％±０.５％，在使用中有以原液浓度经计量泵后直接送入流送系统的，也有考滤到混合均匀等因素，将一份原液加两份水稀释到浓度３.

３％，再经计量泵计量加到流送系统中的，但稀释后乳液的储存时间不要超过２４ｈ，最好现用现稀释，以减轻ＡＫＤ胶的水解程度。

ＡＫＤ加填的地点应按生产的纸种及所用原料视具体情况而定，一般在调浆箱或高位箱加入。

６影响施胶效果的重要因素

６.１ＡＫＤ的加入量

ＡＫＤ加量与施胶的关系曲线是，当ＡＫＤ加量低于某一点时，加量提高，施胶效果极不明显。当用量超过某一点时，加入量的提高，施胶度迅速上升，曲线的斜率很大。但当超过一定量时，施胶度曲线过于平缓，说明该用量已达到了重施胶效果。再多加，多余的胶料将进入白水系统，还会产生不良的影响。ＡＫＤ用量一般控制在０.１２％～０.２５％之间。

６.２纸机网前箱纸料的ｐＨ值和总碱度纸机网前箱纸料的ｐＨ值和总碱度对ＡＫＤ施胶效果的影响是相互联系的。ｐＨ值能影响施胶度，当纸料ｐＨ值≦６时，会使ＡＫＤ完全丧失施胶效果，而与纸料的总碱度无关。总碱度是ＡＫＤ与纤维素之间发生有效反应的主要影响因素，提高总碱度可提高下机和自然老化后纸页的施胶度。最适宜的纸机网前箱纸料的ｐＨ值为７.５～８.５，总碱度为（１５０～２５０）×１０－６，这时ＡＫＤ单程留着率高，施胶效果也好。

６.３湿部纸料的Ｚｅｔａ电位用Ｚｅｔａ电位仪测得的纸料Ｚｅｔａ电位值，表示纸料纤维和填料等的表面电荷和电荷密度，纸浆和填料等带负电荷，加的阳离子ＡＫＤ胶乳在纸浆中的留着先随着Ｚｅｔａ电位的提高而增加，达到最大值后又随Ｚｅｔａ电位的继续提高而下降，而成纸的施胶度基本上与纸料中ＡＫＤ的留着率是同步升降的。

６.４干燥温度

由酸法施胶改为ＡＫＤ施胶，改变传统的干燥观念是很重要的。在传统的松香施胶中，纸页的干燥温度要逐步提高，控制好设定的温度曲线很重要，强干燥会破坏松香的施胶的效果。而在ＡＫＤ施胶的ｐＨ值和碱度下，ＡＫＤ内酯环与纤维素羟基的酯化反应是随温度的升高而加速的，在较高的温度下干燥纸页，将获得较高的施胶效率和最高的施胶度，所以用ＡＫＤ施胶要尽快提高干燥温度。如表面施胶机前纸页温度不低于９５℃，纸页干度在９５％以上，可得到最佳施胶效果。