AKD施膠劑的假施膠及其防治
劉一山
(四川工商職業技術學院,四川都江堰,611830;
四川大學皮革化學與工程教育部重點實驗室,四川成都,610065)
摘要:AKD施膠中的假施膠(施膠逆轉)主要是由于在熟化過程中AKD的水解造成的,抄紙系統pH值、干燥溫度、填料中的游離堿、紙頁下機水分和干燥溫度等因素的不良變化,會使AKD水解造成假施膠。
關鍵詞:AKD假施膠預防
現在,隨著AKD(烷基烯酮二聚體)施膠技術的日益成熟和AKD價格的降低,AKD施膠劑和以AKD為主要成分的中性施膠劑在紙和紙板的抄造中得到廣泛應用。采用中性施膠,可以在保證紙頁強度的前提下較大幅度提高紙張灰分,降低抄造成本;可以有效減緩紙張返黃,改善紙張品質;可以保持紙機系統清潔,減少對機械設備的腐蝕;使紙機采用白水封閉循環成為可能,起到了良好的環保效益等。
采用AKD施膠有很多優點,但如果使用不當或系統條件發生變化,在生產中也會出現一些問題,造成產品施膠度不夠或AKD施膠劑用量增大而使得成本增加,更有甚者出現“假施膠”現象。所謂“假施膠”是指剛抄造出來的紙張經測定具有施膠效果,但放置一段時間后達不到預期的施膠效果或完全失去施膠性能。AKD是一種反應型施膠劑,抄造出來的紙或紙板下機后要放置一段時間,經過熟化才能達到最佳的施膠效果,這段時間為3~5天,所以如果出現假施膠的現象,將帶來很大的損失,所以在生產上應加強管理,特別是對一些會引起假施膠的條件進行嚴格檢測和控制,以免出現假施膠。影N[h]AKD施膠的因素非常多,而且隨著工廠生產條件和工藝結構的不同,AKD施膠更是存在著較大的差異,本文結合造紙生產的實際,對影I~[h]AKD施膠的幾個主要因素進行了分析。
1 AKD施膠機理
AKD屬纖維反應型合成施膠劑,在中、堿性條件下,反應性官能團能夠和纖維素上的羥基發生反應,形成共價鍵結合而固著在纖維上,在纖維表面形成一層穩定的薄膜,使纖維由親水性變為疏水性,從而使紙頁獲得抗水性。AKD雖然具有能夠直接和纖維素羥基反應的官能團,但在紙機濕部二者基本不發生反應。AKD-~L,液加入漿料中以后,施膠劑粒子僅僅只是分散在漿料體系中,多個施膠劑粒子能夠形成比較大的附聚團,這些附聚團和單個的施膠劑粒子吸附在細小纖維、填料和纖維表面,上網后隨著這些細料的留著而留著在濕紙頁中,~LILJ'AKD只是以靜電吸附和游離形式存在,它和纖維素之間的共價鍵還沒有形成。在干燥部,隨著紙頁中的水分逐漸減少,受干燥溫度的影I~[h]AKD粒子熔化而在纖維表面擴展開,分子上具有反應性的官能團朝向纖維,疏水基部分向外,朝向纖維的反應性官能團與纖維素的羥基發生反應形成共價鍵,從而固著在纖維表面上,完成施膠過程。
2 假施膠原因分析及預防措施
AKD是反應性施膠劑,紙(或紙板)下機后,要經過一段時間使AKD與纖維素發生結合反應,才能達到施膠效果。造成假施膠的根源是AKD沒有發生有效的反應或沒有反應,特別是在熟化過程中如果AKD發生水解反應,就不能與纖維素反應達到施膠效果。經研究發現AKD水解與紙頁的pH、填料中的游離堿、下機水分和干燥溫度等因素有關。在生產上,AKD施膠中產生假施膠的原因主要有以下幾個方面。
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