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I. Cera AKD Processo di sintesi delle polveri
1. Percorso di reazione chimica
Partendo dall'acido stearico come materia prima, il cloruro di stearoile viene sintetizzato attraverso una reazione di fosgenazione. Questo intermedio subisce una reazione di condensazione e declorurazione in un sistema solvente toluenico, catalizzata da trietilammina, per formare dimero di alchil chetene (AKD)Il solvente viene rimosso tramite distillazione sotto vuoto e il prodotto finale in polvere di cera viene ottenuto tramite affettatura.
2. Parametri chiave di controllo del processo
- Temperatura di fosgenazione deve essere controllato con precisione entro un intervallo specifico (consigliato ±2°C).
- Dosaggio del catalizzatore: 1.5–2.0% della massa di acido stearico.
- Distillazione sotto vuoto: mantenere il vuoto a -0.095 MPa e l'intervallo di distillazione tra 180 e 200 °C.
II. Emulsione AKD Tecnologia di preparazione
1. Percorso di processo tradizionale
L'amido cationico viene utilizzato come emulsionante principale. La cera AKD fusa viene miscelata con la pasta di amido tramite taglio ad alta velocità (2500-3500 giri/min), seguito da omogeneizzazione ad alta pressione (35-45 MPa) e raffreddamento. Stabilizzanti come l'ossicloruro di zirconio vengono aggiunti per migliorare la stabilità di stoccaggio.
2. Ottimizzazione innovativa dei processi
Per semplificare il processo e migliorare la stabilità dell'emulsione, vengono introdotti emulsionanti ad alto peso molecolare (ad esempio, polyDADMAC) o materiali montmorillonitici modificati. L'emulsione ottimizzata mostra una riduzione di oltre il 30% della velocità di idrolisi e il potenziale Zeta rimane stabile a >+25 mV.
3. Indicatori di controllo qualità
- Contenuto di solidi: 12–16%
- pH: 2.0–4.0 (per sopprimere l'idrolisi)
- Dimensione media delle particelle: 0.5–2.0 μm (dimensionamento interno) / ≤0.2 μm (dimensionamento superficiale)
III. Specifiche tecniche dell'applicazione del dimensionamento AKD
1. Processo di aggiunta del sistema
1.1 Posizione ottimale dell'aggiunta
- Dimensionamento interno: Torace ad alta consistenza o torace di miscelazione; garantire un tempo di ritenzione ≥15 minuti
- Dimensionamento della superficie: Miscelato con pasta di amido ossidato e aggiunto tramite pompa dosatrice al sistema di rivestimento
1.2 Sequenza di addizione chimica
Amido cationico (1.5–3.0%) → Emulsione AKD (0.4–7.0%) → Coadiuvante di ritenzione (CPAM, 0.05–0.15%)
Evitare il contatto diretto con sostanze anioniche.
2. Problemi comuni e soluzioni
2.1 Mancata stabilità dell'emulsione
Sintomi: Stratificazione (<24 h), viscosità anomala (>500 mPa·s), formazione di fiocchi, potenziale Zeta < |10| mV
Misure di controllo:
- Temperatura di conservazione: 5–30°C (ottimale 15–25°C)
- Utilizzare entro 8 ore dalla diluizione (preparare secondo necessità)
- Stabilizzatori: PEI + poliDADMAC sistema composto
2.2 Decadimento dell'efficienza del dimensionamento (dimensionamento falso)
Cause: Temperatura di essiccazione < 93°C, pH del sistema > 8.5, adsorbimento del riempitivo (ad esempio, PCC)
Soluzioni:
- Impostare il segmento di essiccazione a 110°C per ≥3 minuti
- Controllare il pH a 7.5–8.5 (regolare tramite carbonato di sodio/acido solforico)
- Sostituisci ≥30% PCC con GCC
3. Idrolisi e squilibrio di carica
3.1 Controllo dell'idrolisi
- Alcalinità totale: 150–250 ppm (come CaCO₃)
- Inibitore di idrolisi: Aggiungere 0.1–0.3% di resina PAE
3.2 Gestione della carica
- Rifiuti anionici: Neutralizzare con poliammina cationica (0.05–0.1%)
- Sistema di ritenzione: Amido cationico (1.5%) + CPAM (0.1%)
IV. Progettazione di processi sinergici
1. Sistema di doppia misura
La combinazione di dimensionamento interno (0.8–1.2%) + dimensionamento superficiale (10–15 kg/tonnellata) può ridurre il consumo totale del 20–30%.
2. Sistema di monitoraggio online
- Parametri chiave: Potenziale Zeta (+15±5 mV), pH (2.0–4.0), distribuzione granulometrica
- Frequenza dei test: Analisi del campione ogni 2 ore
Confronto tra dimensioni interne e superficiali
| Dimensione di confronto | Dimensionamento interno | Dimensionamento della superficie |
|---|---|---|
| Meccanismo | Esterificazione con fibre | Pellicola superficiale idrofobica |
| Condizioni di reazione | 24 ore di stagionatura richieste | Polimerizzazione istantanea a ≥95°C |
| Resistenza all'acqua | Interno | Superficie (penetrazione del bordo <10s) |
| Dimensione delle particelle di emulsione | 0.5 – 2.0 μm | ≤0.2 micron |
Problemi comuni e soluzioni nel dimensionamento interno
| Tipo di problema | Sintomi | Cause principali | Soluzioni |
|---|---|---|---|
| False dimensioni | Dimensioni iniziali OK, ma scendono di oltre il 30% dopo 24 ore | Temperatura di essiccazione <93°C, pH >8.5, adsorbimento PCC | 110°C essiccazione rapida ≥3 min; regolare il pH a 7.5–8.5; sostituzione GCC ≥30% |
| Fallimento dell'idrolisi | Emulsione torbida, la collatura si degrada | Conservazione >30°C, alcalinità >250 ppm, conservato >8 ore dopo la diluizione | Aggiungere lo 0.3% di citrato di sodio; alcalinità 150–200 ppm; preparare fresco |
| Bassa ritenzione | Ritenzione AKD <60% | Rifiuti anionici >500 ppm, guasto dell'ausilio di ritenzione | Aggiungere lo 0.05% di poliammina; utilizzare un sistema a doppia ritenzione (1.5% di amido + 0.1% di CPAM) |
| la formazione di schiuma | Strato di schiuma >5 cm | Eccesso di amido, agitazione eccessiva | Amido <2.5%, aggiungere 0.01% di antischiuma polietere |
Problemi comuni e soluzioni nel dimensionamento delle superfici
| Tipo di problema | Sintomi | Cause principali | Soluzioni |
|---|---|---|---|
| Ribagnatura | WVTR >1500 g/m²·24h | Temperatura di essiccazione <95°C, granulometria dell'emulsione >0.2 μm | Asciugare a 110°C; utilizzare emulsionante ad alto taglio SDH (≤0.15 μm) |
| Dimensionamento non uniforme | Differenza dell'angolo di contatto >15° | Diluizione <3% o >5%, pressione della lama instabile | Controllare la diluizione al 3.5-4.5%; stabilizzare la pressione della lama (8-12 bar) |
| slittamento | Coefficiente di attrito <0.3 | Sottoprodotti dell'idrolisi AKD, tensione superficiale <30 mN/m | Aggiungere lo 0.1% di stearato di zinco + lo 0.5% di tensioattivo (ad esempio, AEO-9) |
| Rottura dell'emulsione | Flocculazione nella soluzione di collaggio | Taglio eccessivo, elettrolita >1000 ppm | Utilizzare una pompa a ingranaggi; aggiungere lo 0.2% di stabilizzante PVA |
Confronto di soluzioni specializzate
| Dimensione di controllo | Dimensionamento interno | Dimensionamento della superficie |
|---|---|---|
| Temperatura | Essiccazione ≥110°C | Essiccazione ≥110°C (penetrazione aria calda) |
| Controllo del pH | 7.5–8.5 (tramite Na₂CO₃/H₂SO₄) | 5.0–6.5 (previene problemi di idrolisi/formazione di film) |
| Dimensione delle particelle di emulsione | 0.5 – 2.0 μm | ≤0.2 micron |
| Sistema di ritenzione | Amido cationico + CPAM | Amido ossidato + PAE |
| Frequenza di monitoraggio | Ogni 2 ore: valore Cobb, Zeta | Ogni ora: angolo di contatto, contenuto di solidi |
