Funktionsweise der ASA-Leimung in neutralen Papierherstellungssystemen

ASA-Leimungsmittel werden in neutralen Papierherstellungssystemen eingesetzt, um die Wasserbeständigkeit und Bedruckbarkeit zu verbessern. Dieses Mittel reagiert schnell im neutralen bis alkalischen pH-Bereich und sorgt so für eine schnelle Aushärtung und verbesserte Papierqualität. Viele Papierfabriken in Europa und den USA bevorzugen ASA aufgrund seiner zuverlässigen Leistung. Die folgende Tabelle vergleicht ASA mit AKD und zeigt, wie ASA die Wasserbeständigkeit und Bedruckbarkeit Ihres Papiers verbessert.

Key Take Away

• ASA-Schlichtemittel verbessert die Wasserbeständigkeit und Bedruckbarkeit von Papier, was es zu einer bevorzugten Wahl in der modernen Papierherstellung macht.
• Die Emulgierung ist für die Wirksamkeit von ASA entscheidend. Verwenden Sie Emulgatoren auf Stärke- oder Polymerbasis, um stabile Emulsionen zu erzeugen.
• Kontrollieren Sie den pH-Wert zwischen 6.5 und 8.0, um die Emulsionsstabilität aufrechtzuerhalten und die Leimungsleistung zu maximieren.
• Eine schnelle Anwendung der ASA-Emulsionen ist unerlässlich. Bereiten Sie sie unmittelbar vor der Verwendung vor, um eine Hydrolyse zu verhindern und optimale Ergebnisse zu erzielen.
• Verwendung kationischer Additive kann die Retention und Leimungseffizienz verbessern und so zu einer besseren Papierqualität führen.

ASA-Leimungsmittel in der neutralen Papierherstellung

Was ist ASA-Schlichtemittel?

Sie begegnen ASA Sizing Agent als eine spezielle Chemikalie, die verwendet wird, um verbessern die Wasserbeständigkeit von Papier in neutralen Papierherstellungssystemen. Dieses Mittel, bekannt als Alkenylbernsteinsäureanhydrid, weist eine einzigartige Molekularstruktur mit zyklischen Dicarbonsäureanhydrid- und Tetrafurandiongruppen auf. Sie arbeiten mit ASA-Leimungsmittel in Form einer hellgelben, ölartigen Flüssigkeit. Es löst sich nicht in Wasser auf und muss daher mit stärke- oder polymerbasierten Emulgatoren emulgiert werden. Die typische Emulsionspartikelgröße beträgt etwa 1 µm, was eine gleichmäßige Verteilung im Papiermaterial ermöglicht.

Du kannst sehen die wichtigsten chemischen Eigenschaften des ASA-Leimmittels in der folgenden Tabelle:

Die Wirksamkeit des ASA-Schlichtemittels hängt von der Wechselwirkung mit kationischer Stärke ab. ASA muss in kationischer Stärke emulgiert werden, damit es in Wasser wirkt. Untersuchungen zeigen, dass die Ladung der Stärke wichtiger ist als ihr Molekulargewicht. Stärke mit höherer Ladung führt zu einer besseren Leimungseffizienz.

Zweck und Vorteile

Mit dem ASA-Leimungsmittel verleihen Sie Papier Wasserbeständigkeit und verbessern die Bedruckbarkeit. Dieses Mittel reagiert schnell in neutralen Systemen und sorgt so für schnelle Aushärtung und zuverlässige Leistung. Mit dem ASA-Leimungsmittel können Sie Papier herstellen, das gegen Ausbluten der Tinte beständig ist und seine Festigkeit auch bei Feuchtigkeit behält.

Du auch Nachhaltigkeit unterstützen Wenn Sie sich für ASA-Leimungsmittel entscheiden. Neue Entwicklungen, wie beispielsweise ASA auf Sonnenblumenbasis, verbessern die Umweltbilanz von Papierprodukten. Sie profitieren in mehrfacher Hinsicht von diesen Verbesserungen:

• Sie tragen dazu bei, den Einsatz fossiler Chemikalien zu reduzieren, indem Sie auf biobasierte ASA-ähnliche Mittel aus nachwachsenden Rohstoffen umsteigen.
• Sie tragen zu einer nachhaltigeren Verpackungswertschöpfungskette bei.
• Sie verbessern die Recyclingfähigkeit von Papier- und Kartonprodukten.

ASA Sizing Agent bietet Ihnen ein ausgewogenes Verhältnis aus Leistung, Effizienz und Umweltverantwortung. Sie können sich darauf verlassen, dass es die Anforderungen der modernen Papierherstellung erfüllt und gleichzeitig umweltfreundliche Verfahren unterstützt.

ASA-Dimensionierungsmechanismus

Chemische Reaktion mit Fasern

Sie verlassen sich auf ASA-Schlichtemittel um eine hydrophobe Barriere auf Papierfasern zu erzeugen. Wenn Sie das Mittel dem Zellstoff hinzufügen, reagiert es mit den Hydroxylgruppen der Zellulosefasern. Diese Reaktion bildet eine kovalente Bindung, die das Leimungsmittel an der Faseroberfläche verankert. Dadurch wird das fertige Papier wasserabweisend. Die Reaktion läuft schnell ab, insbesondere im neutralen pH-Bereich. Sie erzielen die besten Ergebnisse, wenn das Mittel mit den Fasern interagiert, bevor es hydrolysiert. Erfolgt die Hydrolyse zu früh, verliert das Leimungsmittel seine Wirksamkeit und bildet freie Säuren, die sich nicht gut mit der Zellulose verbinden. Sie müssen Zeitpunkt und Bedingungen kontrollieren, um die Reaktion mit den Fasern zu maximieren und unerwünschte Hydrolyse zu minimieren.

Emulgierung und Partikelgröße

ASA-Leimmittel kann nicht direkt in Wasser gegeben werden, da es nicht wasserlöslich ist. Sie müssen zunächst mit einem Emulgator eine stabile Emulsion herstellen. Die Wahl von Emulgator spielt eine entscheidende Rolle in der Stabilität und Leistung der Emulsion. Verschiedene Emulgatoren bieten unterschiedlichen Schutz vor Hydrolyse und Koaleszenz. Die folgende Tabelle fasst zusammen, wie gängige Emulgatoren die Emulsionsstabilität beeinflussen:

Achten Sie auch besonders auf die Partikelgröße der Emulsion. Die Größe der ASA-Tröpfchen beeinflusst direkt, wie gut sich das Mittel im Zellstoff verteilt und wie effizient es an die Fasern bindet. Für optimale Ergebnisse sollte die Tröpfchengröße weniger als 1 μm betragen. Kleinere Tröpfchen bieten eine größere Oberfläche, was die Stabilität verbessert und ein Verschmelzen der Tröpfchen verhindert. Werden die Tröpfchen zu groß, kann die Emulsion schnell zerfallen, was die Effektivität des Leimungsprozesses mindert.

• Die Partikelgröße beeinflusst die hydrolytische Stabilität und Ablagerung von ASA-Emulsionen erheblich.
• Die Wirksamkeit der ASA-Emulsion wird in erster Linie durch die Tröpfchengröße und deren Verteilung bestimmt.
• Für eine optimale Größeneffizienz, Die Größe der ASA-Tröpfchen sollte weniger als 1 μm betragen während der Emulsionsherstellung, da größere Größen zu Instabilität und schnellerer Koaleszenz führen können.

Tipp: Achten Sie bei der Vorbereitung stets auf die Partikelgröße der Emulsion. Konsistente, kleine Tröpfchen sorgen für eine gleichmäßige Leimung und eine bessere Papierqualität.

Retention und Hydrolyse

Sie müssen sicherstellen, dass das ASA-Leimungsmittel auf den Fasern verbleibt, bis es reagiert. Die Retention gibt an, wie gut sich das Mittel während des Papierherstellungsprozesses an den Zellstoff anlagert. Sie können die Retention durch den Einsatz von Retentionsmitteln wie kationischen Polymeren verbessern, die die Emulsionströpfchen an die negativ geladenen Zellulosefasern binden. Eine gute Retention bedeutet, dass mehr Leimungsmittel mit den Fasern reagiert, was zu einer besseren Wasserbeständigkeit führt.

Die Hydrolyse stellt eine große Herausforderung dar. Kommt das ASA-Leimungsmittel mit Wasser in Kontakt, kann es hydrolysieren und freie Säuren bilden, die sich nicht an Zellulose binden. Dieser Prozess mindert die Wirksamkeit der Leimung und kann zu einer schlechten Papierqualität führen. Die Zeit zwischen der Emulsionsherstellung und ihrer Zugabe zum Zellstoff muss minimiert werden. Stabile Emulgatoren und ein neutraler pH-Wert tragen ebenfalls zur Verlangsamung der Hydrolyse bei. Durch die Kontrolle dieser Faktoren erhöhen Sie die Wahrscheinlichkeit, dass das Mittel mit den Fasern reagiert, anstatt vorzeitig zu hydrolysieren.

Hinweis: Schnelle Anwendung und sorgfältige Prozesskontrolle sind unerlässlich. Verzögerungen oder unsachgemäße Handhabung können zu erheblichen Leistungseinbußen bei der Leimung führen.

Faktoren, die die Leistung beeinflussen

pH-Wert und Wasserchemie

Bei der Verwendung von ASA-Leimung in der neutralen Papierherstellung müssen Sie den pH-Wert und die Wasserchemie genau beachten. Die Der pH-Wert beeinflusst direkt die Stabilität Die Emulsion und die Effektivität des Leimungsprozesses beeinflussen die Qualität. Ein neutraler bis leicht alkalischer pH-Wert (6.5–8.0) unterstützt eine optimale Leistung. Sinkt der pH-Wert zu stark, können Aluminiumionen an den Fasern adsorbieren, was die Leimung beeinträchtigen kann. Die wichtigsten Einflussfaktoren sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:

Sie erreichen Emulsionsstabilität bereits mit einer geringen Dosierung von Vinylaminpolymer. Die Überwachung des pH-Werts über einen längeren Zeitraum hilft Ihnen, diese Stabilität aufrechtzuerhalten. Eine konsequente pH-Kontrolle stellt sicher, dass Ihr Leimungsmittel während des gesamten Prozesses wirksam bleibt.

Additive und Retentionsmittel

Additive und Retentionsmittel sorgen dafür, dass das Leimungsmittel an den Fasern haftet. Kationische Polymere wie Polyvinylamin oder kationische Stärke verbessern die Retention, indem sie die Emulsionströpfchen an die negativ geladene Zellulose binden. Dieser Schritt erhöht die Effizienz des Leimungsprozesses und reduziert Abfall. Wählen Sie die Additive entsprechend der chemischen Zusammensetzung Ihres Systems und den spezifischen Anforderungen Ihrer Papiersorte aus. Der richtige Einsatz von Retentionsmitteln führt zu einer besseren Wasserbeständigkeit und einer gleichmäßigeren Leimung.

Tipp: Passen Sie die Dosierung der Retentionsmittel an Ihre Zellstoffzusammensetzung und die Prozessbedingungen an. Eine Überdosierung kann zu Ablagerungen führen, während eine Unterdosierung die Leimungseffizienz verringert.

Anwendungsmethoden

Um die Effizienz der Leimung zu maximieren, müssen Sie die richtige Anwendungsmethode wählen. Der Prozess beginnt mit Vor-Ort-Herstellung der ASA-Emulsion, da es nur eine kurze Haltbarkeit hat. Normalerweise wird die Emulsion in der Nähe der Lüfterpumpe hinzugefügt, wo die Zellstoffkonsistenz etwa 1 % beträgt. Diese Stelle gewährleistet eine gleichmäßige Verteilung der Emulsion im Zellstoff. Die folgende Tabelle zeigt gängige Anwendungsmethoden und ihre Auswirkungen:

• Aufgrund ihrer kurzen Haltbarkeit müssen ASA-Emulsionen vor Ort zubereitet werden.
• Verwenden Sie zur Stabilisierung Emulgatoren auf Stärke- oder Polymerbasis.
• Die Leimung erfolgt hauptsächlich im Trockenbereich, wo die Emulsion zerfällt und ASA freisetzt.

Sie müssen ASA-Öl emulgieren, bevor Sie es in die Nasspartie geben. Dieser Schritt gewährleistet eine homogene Verteilung im ZellstoffbreiDie typische Partikelgröße der Emulsion beträgt etwa 1 µm, wodurch das Mittel im Formblatt zurückgehalten wird. In der Trockenpartie findet die endgültige Leimung statt, da die Emulsionspartikel zerfallen und die Flüssigkeitsbeständigkeit des Papiers erhöhen.

Herausforderungen und Best Practices

Häufige Probleme

Bei der Verwendung von ASA-Leimung in neutralen Papierherstellungssystemen können Sie auf verschiedene wiederkehrende Herausforderungen stoßen. Diese Probleme können sowohl die Effizienz Ihres Prozesses als auch die Qualität Ihres Endprodukts beeinträchtigen:

• Hohe PCC-Füllstoffkonzentrationen können die Leimungswirksamkeit verringern, wodurch ASA in manchen Fällen weniger effizient ist als AKD.
• Hydrolysiertes ASA kann sich auf der Papiermaschine ablagern, was zu Problemen bei der Lauffähigkeit und einem erhöhten Wartungsbedarf führt.
• Alkalisch geleimtes Papier weist manchmal eine schwächere Tonerhaftung auf als mit herkömmlichem Kolophonium geleimtes Papier.
• Unzureichende lösliche Aluminiumzusätze können die Wirksamkeit einschränken Ihrer Größe.
• Wenn Sie die Emulsion nicht sofort liefern oder die kationische Stärkelösung zu warm ist, kann es zu einem Rückgang der Leimungseffizienz kommen.
• Eine stärkere Veredelung kann zwar zu einer Verringerung der Porengröße im Papier beitragen, doch wenn sie nicht beachtet wird, kann sie auch die Entwässerung und Festigkeit beeinträchtigen.

Tipp: Überwachen Sie Ihren Prozess regelmäßig auf diese Probleme, um eine gleichbleibende Papierqualität und Maschinenleistung aufrechtzuerhalten.

Lösungen und Optimierung

Sie können diese Herausforderungen bewältigen, indem Sie bewährte Best Practices anwenden und Ihren Prozess optimieren. Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Strategien zur Minimierung der Hydrolyse und zur Verbesserung der Leimungseffizienz zusammen:

Um die Retention und Größengleichmäßigkeit weiter zu verbessern, sollten Sie Folgendes beachten:

Sie können die Emulsionsstabilität auch verbessern, indem Sie den Emulgatortyp oder die Dosierung anpassen. Zum Beispiel: Cellulose-Nanofibrillen können die Haltbarkeit von ASA-Emulsionen verdreifachen und reduzieren die negativen Auswirkungen von Temperatur und Calciumionen. Kationische Stärke hilft bei der Stabilisierung von Tröpfchen, während die Kombination von CNFs mit kationischer Stärke Stabilität bei niedrigeren Konzentrationen erreicht.

Hinweis: Durch die sofortige Abgabe der Emulsion und das Abkühlen der kationischen Stärkelösung kann die ASA-Leimungseffizienz erheblich verbessert werden.

Durch die Anwendung dieser Best Practices können Sie häufige Herausforderungen bewältigen und optimale Ergebnisse in Ihrem neutralen Papierherstellungssystem erzielen.

Sie spielen eine Schlüsselrolle bei der Optimierung der Neutralpapierherstellung, indem Sie die Emulsionsstabilität, Retention und Anwendungsmethoden steuern. Jüngste Fortschritte ermöglichen Ihnen die Nutzung Biobasierte Formulierungen und digitale Werkzeuge um die Hydrophobie und Prozesseffizienz zu steigern.

• ASA-Dimensionierung schafft kontrollierte hydrophobe Zonen, wodurch die Tintenhaftung und Trocknungsgeschwindigkeit verbessert werden.
• Additive und kationische Polymere verbessern die Leimungsleistung, wie in der folgenden Tabelle gezeigt:

Bleiben Sie proaktiv und nutzen Sie bewährte Methoden und Fehlerbehebung, um konsistente und qualitativ hochwertige Ergebnisse zu erzielen.

FAQ

Wie lange sind ASA-Emulsionen haltbar?

ASA-Emulsionen sollten innerhalb von 30 Minuten nach der Zubereitung verwendet werden. Das Mittel hydrolysiert in Wasser schnell, was die Leimungseffizienz verringert. Eine sofortige Anwendung gewährleistet optimale Leistung.

Kann man ASA-Leimung bei der Recyclingpapierproduktion verwenden?

Ihr könnt euch bewerben ASA-Dimensionierung zu Recyclingfasern. Möglicherweise müssen Sie die Retentionsmittel anpassen und den pH-Wert genau überwachen. Recyclingzellstoff enthält häufig Verunreinigungen, die die Leimungsergebnisse beeinträchtigen.

Wie verhindert man die ASA-Hydrolyse bei der Papierherstellung?

Die Emulsion wird kurz vor Gebrauch zubereitet. Die kationische Stärkelösung wird kühl gehalten. Stabilisatoren wie Alaun oder Adipinsäure werden hinzugefügt. Diese Schritte helfen, die Hydrolyse zu minimieren und Aufrechterhaltung der Schlichtewirksamkeit.

Beeinflusst die ASA-Leimung die Recyclingfähigkeit von Papier?

Mit der Wahl von ASA-Leimung verbessern Sie die Recyclingfähigkeit. ASA behindert weder den Wiederaufbereitungs- noch den Recyclingprozess. Biobasierte ASA-Wirkstoffe unterstützen zudem eine nachhaltige Papierproduktion.