In der modernen Papierherstellung ist der Wechsel von sauren zu alkalischen Leimungssystemen aufgrund von Umweltbedenken, Prozessoptimierung und verbesserter Papierhaltbarkeit zu einem weltweiten Trend geworden. Unter den verschiedenen Leimungstechnologien zeichnet sich das AKD-Leimmittel als vielseitige und leistungsstarke Lösung für die Herstellung wasserbeständigen Papiers unter neutralen bis alkalischen Bedingungen aus.
Der Aufstieg der neutralen Schlichtetechnologie
Historisch dominierte die saure Leimung auf Kolophoniumbasis die Papierherstellung, brachte jedoch Herausforderungen wie Maschinenkorrosion, schlechte Papieralterungseigenschaften und Einschränkungen bei der Füllstoffverwendung mit sich. Die Einführung der neutralen Leimungstechnologie mit Alkylketendimer (AKD) ermöglichte es den Papierfabriken, diese Nachteile zu überwinden und höhere Füllstoffanteile, bessere optische Eigenschaften und eine längere Haltbarkeit des Papiers zu erreichen.
Im Gegensatz zu anionischen Harzleimungen oder ASA (Alkenylbernsteinsäureanhydrid) bildet das Leimungsmittel AKD kovalente Esterbindungen mit Zellulose und sorgt so für eine dauerhaftere Leimungswirkung. Diese chemische Bindung macht AKD besonders geeignet für Hochgeschwindigkeits- und alkalische Papierherstellungslinien.
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Wirkmechanismus: Chemische Bindung für lang anhaltende Leistung
AKD (Alkylketendimer) besteht aus langkettigen hydrophoben Alkylgruppen und einem reaktiven Lactonring. Bei der Anwendung auf Papier wirken AKD-Moleküle wie folgt:
- Adsorbiert auf Faseroberflächen im Nassbereich.
- Schmelzen und verteilen sich während des Trocknens, wodurch eine durchgehende hydrophobe Schicht entsteht.
- Reagieren chemisch mit -OH-Gruppen in Zellulose, um β-Ketoesterbindungen zu bilden.
Dieser dreistufige Prozess führt zu einer hervorragenden Beständigkeit gegen das Eindringen von Wasser und einer deutlichen Verbesserung der Oberflächenhydrophobie.
Papierhydrophobierung mit AKD
Wenn es um die hydrophobe Behandlung von Papier geht, bietet AKD mehrere wichtige Vorteile:
- Hohe Leimungseffizienz unter neutralen/alkalischen Bedingungen
- Geeignet für die Verwendung mit PCC, GCC und Recyclingfasern
- Reduziertes Risiko der Ablagerungsbildung oder Systemkorrosion
- Ermöglicht eine höhere Füllstoffbeladung ohne Beeinträchtigung der Festigkeit
- Umweltfreundlicher und schaumarmer Betrieb
Diese Vorteile machen AKD zur bevorzugten Leimungslösung für Büropapier, Verpackungspapiere und Spezialpapiere, bei denen Haltbarkeit und Laufeigenschaften von entscheidender Bedeutung sind.
Best Practices für die Verwendung von AKD bei der alkalischen Papierherstellung
Um die Leistung von AKD voll auszunutzen, sollten Mühlen auf Folgendes achten:
- pH-Bereich: Halten Sie den pH-Wert des Systems für optimale Reaktivität zwischen 7.0 und 8.5.
- Temperatur: Stellen Sie sicher, dass die Trocknungstemperaturen über dem Schmelzpunkt von AKD liegen (normalerweise ≥ 60 °C).
- Dosierung: 0.05 %–0.3 % auf Trockenfaser, je nach Papiersorte und Füllstoffgehalt.
- Zugabereihenfolge: Zuerst kationische Stärke hinzufügen, dann AKD-Emulsion und dann Retentionshilfen (z. B. APAM).
Durch die Kontrolle dieser Variablen wird eine gleichbleibende Leistung sichergestellt und das Risiko einer Hydrolyse oder eines Größenverlusts minimiert.
Fazit
Für Papierhersteller, die ihre Wasserbeständigkeit, Maschineneffizienz und Nachhaltigkeit verbessern möchten, bietet das AKD-Leimmittel eine bewährte Lösung. Seine Kompatibilität mit der Neutralleimungstechnologie und seine Fähigkeit, eine leistungsstarke und kostengünstige Produktion zu unterstützen, machen es zu einem Eckpfeiler der modernen Papierherstellung.
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