纸张施胶(中性施)
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AKD施胶AKD是反应型的施胶剂,下机后不能立刻达到最佳施胶效果,得经过72小时的熟化时间才能完全反应,所以会造成不同时间的施胶度差异。
所以在检测AKD施胶的施胶度时,要在105°C的烘箱里烘10~15分钟,再检测,会比较接近最佳施胶度。
一般来说,系统ph过高,且使用AKD施胶时,腐浆会大大的增多,要注意杀菌或更换生产用水。
1..AKD施胶与PH关系AKD的施胶效果与pH值的关系很大,一般认为只有在中、碱性条件下AKD的内酯环才能打开与纤维素上的羟基反应。
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值>8.o时,施胶度的上升速度开始减慢。
可见系统pH值对施胶效果有重要的的影响,pH值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AKD的水解速度也随之加快,施胶效果会因AKD的水解而降低。
因此,生产上pH值一般应控制在7.5~8.5之间,根据实际运行经验,当纸机流送系统pH值在7.8~8.2之间时,AKD的施胶效果最好。
2.AKD施胶剂的假施胶及其防治现在,随着AKD(烷基烯酮二聚体)施胶技术的日益成熟和A K D价格的降低, A K D施胶剂和以AKD为主要成分的中性施胶剂在纸和纸板的抄造中得到广泛应用。
采用中性施胶,可以在保证纸页强度的前提下较大幅度提高纸张灰分,降低抄造成本;可以有效减缓纸张返黄,改善纸张品质;可以保持纸机系统清洁,减少对机械设备的腐蚀;使纸机采用白水封闭循环成为可能,起到了良好的环保效益等。
采用AKD施胶有很多优点,但如果使用不当或系统条件发生变化,在生产率也会出现一些问题,造成产品施胶度不够或AKD施胶剂用量增大而使得成本增加,更有甚者出现“假施胶”现象。
所谓“假施胶”是指刚抄造出来的纸张经测定具有施胶效果,但放置一段时间后达不到预期的施胶效果或完全失去施胶性能。
第八章施胶剂与施胶化学纸张中纤维与纤维之间存在大量的毛细孔,而且构成纤维的纤维素和半纤维素含有亲水的羟基,能吸收水或其他液体。
用仅由纤维抄成的纸张书写或印刷时,墨水或油墨会过度渗透、扩散,造成字迹不清或透印;另外纸张吸水后强度下降,会影响纸张的正常使用。
为使纸张具有一定的抗液性能(主要是水)以满足其应用要求,需要在纸中加入一些具有抗液性能的胶体物质或成膜物质,以防止或降低液体对纸张的渗透和铺展,这类物质称之为造纸施胶剂。
施胶的方法主要分为浆内施胶和表面施胶,前者是施胶的主要方法,是将施胶剂加到造纸浆料中,在系统的湿部采用合适的方法使其保留并在纸页成型过程中达到与纤维的结合;而后者是指施胶剂施加到纸的表面上,使施胶剂与纸体粘合并在纸页表面附着一层近乎连续的薄膜,取得憎液性能或其它性能。
两种过程的结果都能降低对液体纸张的润湿性能,表面施胶还可降低纸页表面的空隙。
有时为了保证纸张的抗水性和提高纸张的质量,两种施胶方法会同时使用。
施胶剂的种类很多,用于浆内施胶的主要有:松香胶、强化松香胶、分散松香胶、石油树脂胶、石蜡胶和合成胶等。
用于表面施胶的主要有:氧化淀粉、醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、动物胶、合成树脂等。
实验和经验表明,一种好的施胶剂必须满足以下要求:(1)施胶剂分子必须具有亲水和疏水基团,前者用于与纤维结合,后者在纤维表面形成疏水层;(2)用于浆内施胶时,能被纤维表面吸附并能在纤维中有比较高的留着率,有时可借助阳离子助留剂来提高留着率;(3)施胶剂粒子在纤维表面能均匀分布,这可通过调整胶料浓度、添加点和浆浓度等实现;(4)施胶剂粒子具有定向的能力,疏水基团紧密排列在纤维表面;(5)与纤维有较强的结合力,定向胶粒分子必须锚定在纤维表面;(6)对渗透物质表现出优异的化学惰性;(7)对造纸过程和纸张性能没有不利影响。
随着造纸工业的不断发展,纸张浆内施胶剂的发展经历了不同的发展阶段。
从世界范围来看,施胶剂经历了如下发展历程:1807年出现了天然松香皂施胶剂,1955年强化松香胶投入使用,1956年开发了AKD反应型施胶剂,1968年则出现了ASA树脂型反应型施胶剂,1971年起阴离子高分散松香施胶剂得到应用,之后在1984年出现了阳离子高分散松香胶,期间合成胶、石蜡胶等都得到了发展。
AKD中性施胶剂1、AKD化学名:烷基烯酮二聚体。
AKD中性施胶剂属于反应型施胶剂,需要在水分较少、温度较高时与纤维发生化学反应,才能起到抗水作用。
结构式: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’|| | ||OC=O O|O-纤维(水解产物)用于AKD施胶剂合成的硬脂酸一般选择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℃),现在多以硬脂酸为原料制备AKD,一般为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 ±)%pH 值:~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 ℃)①固含量的测定方法及注意事项与PPE湿强剂相同。
②pH值测定方法与PPE湿强剂相同,如果发生水解,乳液的pH值会有所升高,且不能与碱性物质混合,以免破坏内酯环的稳定,AKD施胶剂发生水解。
③AKD施胶剂粘度较小,一般使用乌氏粘度计测定,但目前有的企业使用转子粘度计测定(0#转子),不同型号的粘度计测定值可能存在差异。
粘度较大,AKD 乳液保质期较短。
如果乳液的粘度出现明显增加,则说明AKD乳液已经发生水解,水解物棕榈酮粘性较大,所以粘度增大。
④正常AKD乳液分散性较好,分散性与乳液本身粘度有一定关系,所以如果AKD乳液发生水解,粘度增大,则分散性会降低。
⑤AKD乳液的保质期与存储环境、生产工艺有关。
环境温度过高过低,保质期都会缩短,所以储存环境应避免高温、暴晒,保持阴凉通风。
生产时乳化剂的不同、剪切均质、粒径分布、粘度、pH值等,都会影响到乳液的储存稳定性。
绪论简述造纸生产流程及任务打浆——添料——纸料前处理和流送——纸的抄造和整理a、打浆:对纸浆纤维进行必要的切短和细纤维化处理,以便取得生产纸或纸板所要求的物理性质和机械强度等性能。
b、添料:添加色料、填料、胶料、助剂等;为了减少墨水对纸的浸渍、改善纸的白度、不透明度和印刷性能、改变纸的颜色或色调以及赋予纸张特定的性质(例如提高干、湿强度等),需要在打浆的同时或在打浆后的贮浆池中加入胶料、填料、色料和其它助剂进行添料。
c、纸料前处理和流送:净化、精选、流浆箱中的布浆、整流、上网;打浆、添料后的纸料中难免混入金属或非金属杂质、纤维束或浆团和空气,需要对纸料进行净化、筛选、脱气等前处理,以免影响成品纸的质量和给造纸过程带来困难。
纸料的流体特性,使得纸料很容易输送到各个工段。
d、纸(纸板)的抄造和整理:净化、筛选、脱了气的纸料流送进入流浆箱,均匀分布在造纸机网部脱水,首先抄成湿纸,接着经过压榨→干燥→压光→卷取→切纸→选纸或复卷→打包→入库。
第一章打浆1.什么叫打浆?打浆——利用物理方法处理悬浮于水中的纸浆纤维,使其具有适应纸机生产上要求的特性,并使所生产纸张能达到预期的质量。
2.打浆的目的和任务是什么?打浆前后浆料性质有什么变化?打浆的主要任务:(一)改变纤维的形态,使纸浆获得某些特性(如机械强度、物理性能和胶体性质),以保证纸页的抄造质量。
(二)通过打浆调节和控制纸料在网上的滤水性能,以适应造纸机生产的需要,使纸页获得良好的成形,改善纸页的匀度和强度指标。
打浆作用的性质:打浆是物理变化,打浆作用对纸浆产生的纤维结构和胶体性质的变化,都属于物理变化,并不引起纤维的化学变化或产生新的物质。
注:打浆作用会使纤维表面暴露一些新的基团,但这是纤维本身原有的,与化学变化无关。
3.打浆对纤维的作用原理是什么?六种主要作用:(一)细胞壁的位移和变形(二)初生壁和次生壁外层的破除(三)吸水润胀(四)细纤维化(五)横向切断或变形(六)产生碎纤维片4.纤维结合力有哪几种?试用氢键理论解释纸页的强度是如何获得的?纸的强度取决于①成纸中纤维间的结合力②纤维本身的强度③纸中纤维的分布和排列方向,而最终决定纸页强度的,是成纸中纤维间的结合力。