AKD碱性造纸施胶剂.doc

AKD碱性造纸施胶剂2007-12-1812:37AKD中性/碱性造纸施胶剂进行浆内施胶其施胶效果除与AKD乳液本身的质量性能有关外还与应用工艺条件及造纸原料种类有关［1～4］。也就是说如果使用时不根据实际生产情况有针对性的采取相应的措施制订合理的施胶工艺和操作使用规程那么施胶效果可能很差甚至丧失。AKD胶因阳离子化而使胶料表面带有正电荷造纸纤维本身呈负电性通过静电吸附使AKD胶粒定着到纤维上经脱水干燥后AKD分子的反应基团和纤维上的羟基反应生成牢固的共价键AKD分子的疏水端定向朝外形成单分子膜使纸页表现出较好的疏水功能[5～9]。由于AKD胶的施胶量为0.15%～0.30%用量很少加上供浆系统如泵、压力筛等高剪力设备的作用吸附到纤维上的AKD胶粒部分会从纤维上脱落下来[2～9]。因此为保证有限的AKD胶粒尽可能留着在纤维上发挥应有的施胶效能对AKD的应用工艺条件进行系统的探讨分析来指导生产具有十分重要的意义。AKD-LT中性施胶剂的应用研究采用阳离子淀粉—阴离子聚丙烯酰胺双组分助留系统。研究探讨和分析了阳离子淀粉、阴离子聚丙烯酰胺CaCO3填料pH值和干燥温度等对AKD施胶的影响并且也对麦草浆配比改变后的施胶效果进行了评价。1实验材料及方法1.1化学药品中等电荷密度阳离子淀粉A-PAM(相对分子质量300～500万)填料为沉淀CaCO3AKD-LT中性施胶剂(AR10)。1.2纤维原料进口商品漂白针叶木浆打浆度30°SR；漂白阔叶木浆打浆度30°SR。国产漂白麦草浆打浆度28°SR(除特别说明外所有纸样纤维材料配比：针∶阔∶草35∶35∶30CaCO3用量20%)。1.3抄片西北轻工业学院ZQJ1200mm抄片器纸张定量80g/m2。1.4纸的熟化方法纸片经干燥后放入105℃烘箱熟化15min取出冷却至室温后进行施胶度测定。1.5施胶度测定方法采用硫氰酸铵溶液和三氯化铁试剂的滴定渗透法测定。1.6纸张灰分测定方法［10］填料为CaCO3的纸样灼烧温度为(575±25)℃；滑石粉填料纸样灼烧温度为(925±25)℃。2结果与讨论2.1阳离子淀粉用量与纸页施胶度在AKD施胶助留系统中加入阳离子淀粉能吸附纸浆中的细小纤维和填料提高细料的首程留着率和灰分同时促进AKD胶粒的稳定性和提高AKD在长纤维上的留着率提高纸页的强度和挺度。为保证AKD胶最大的留着率和较好的抗水性能在AKD和A-PAM用量不变的情况下对阳离子淀粉的用量进行研究试验结果如图1所示。图1阳离子淀粉用量与纸页施胶度关系曲线注：AKD用量0.2%CaCO3用量20%A-PAM用量150×10-6由图1看出在开始阶段适度添加阳离子淀粉有助于AKD的留着对提高纸页的抗水性能有促进作用然而当阳离子淀粉用量达到0.5%以上时施胶性能几乎变化不大即使进一步提高其用量施胶度也没明显的提高。2.2A-PAM的用量与纸页施胶度阳离子淀粉和AKD胶都带正电荷利用静电吸附作用力吸附到带负电的造纸纤维上。然而吸附在细料上的AKD胶粒部分会随白水一起流走。而阴离子聚丙烯酰胺是一种高分子聚合物同样利用静电吸附原理将细料与细料、细料与长纤维、纤维与AKD胶粒桥联在一起形成大的颗粒或较小的纤维絮聚浆料上网后留着在网上从而提高AKD的留着率和成纸灰分的含量。从图2中看出在双组分助留系统中阳离子淀粉、AKD用量一定的情况下纸张施胶度随阴离子聚丙烯酰胺用量的增加而提高说明A-PAM对AKD的留着具有相当重要的作用。如果不加A-PAM纸张的施胶度只有要求的20%～30%但是当A-PAM用量超过250×10-6时纸页的匀度变坏。因此根据造纸纤维原料性能差异((Zeta电位)其用量会有所不同一般控制在(150～200)×10-6范围内既能达到助留的目的同时又不影响纸页的匀度。图2A-PAM用量与纸页施胶度关系曲线注：AKD用量0.2%CaCO3用量20%CS用量0.7%2.3AKD用量与纸页施胶度图3是对两种不同阳离子试剂AKD乳液用量进行对比实验的。图3AKD用量与纸页施胶度关系注：CS用量0.7%CaCO3用量20%A-PAM用量150×10-6施胶曲线表明在同样AKD胶用量下树脂型AKD胶具有比淀粉型AKD胶较高的抗水性能并且树脂型AKD在用量0.2%时就能满足纸张抗水要求而淀粉型AKD只有当用量达到0.25%以上时才具有同样的施胶效果且无论何种类型AKD当其用量小于0.1%时纸张几乎没有施胶度而当AKD用量超过0.4%时施胶度几乎不上升说明AKD只要在一定的使用范围内就能收到满意的施胶效果用量过大不能进一步提高成纸的抗水性能反而会降低纸的物理强度给纸机抄造带来麻烦。2.4pH值与纸页施胶度(见表1)AKD施胶