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I. Cera AKD Processo de Síntese de Pó
1. Via de reação química
Partindo do ácido esteárico como matéria-prima, o cloreto de estearoíla é sintetizado por meio de uma reação de fosgenação. Este intermediário passa por uma reação de condensação e descloração em um sistema de solvente de tolueno, catalisado por trietilamina, para formar dímero de alquil ceteno (AKD). O solvente é removido por destilação a vácuo, e o produto final em pó de cera é obtido por fatiamento.
2. Parâmetros-chave de controle do processo
- Temperatura de fosgenação deve ser controlado com precisão dentro de uma faixa específica (±2°C recomendado).
- Dosagem de catalisador: 1.5–2.0% da massa de ácido esteárico.
- Destilação a vácuo: manter vácuo em -0.095 MPa e faixa de destilação de 180–200°C.
II. Emulsão AKD Tecnologia de Preparação
1. Rota do Processo Tradicional
O amido catiônico é usado como principal emulsificante. A cera AKD fundida é misturada à pasta de amido por meio de cisalhamento de alta velocidade (2500–3500 rpm), seguido de homogeneização de alta pressão (35–45 MPa) e resfriamento. Estabilizantes como oxicloreto de zircônio são adicionados para melhorar a estabilidade do armazenamento.
2. Otimização de Processos Inovadores
Emulsificantes de alto peso molecular (por exemplo, poliDADMAC) ou materiais de montmorilonita modificados são introduzidos para simplificar o processo e melhorar a estabilidade da emulsão. A emulsão otimizada apresenta uma redução de mais de 30% na taxa de hidrólise, e o potencial Zeta permanece estável em >+25 mV.
3. Indicadores de Controle de Qualidade
- Conteúdo sólido: 12–16%
- pH: 2.0–4.0 (para suprimir a hidrólise)
- Tamanho médio de partícula: 0.5–2.0 μm (dimensionamento interno) / ≤0.2 μm (dimensionamento de superfície)
III. Especificações Técnicas de Aplicação de Dimensionamento AKD
1. Processo de adição do sistema
1.1 Posição de adição ideal
- Dimensionamento interno: Baú de alta consistência ou baú de mistura; garantir tempo de retenção ≥15 minutos
- Dimensionamento de superfície: Misturado com pasta de amido oxidado e adicionado por meio de bomba dosadora ao sistema de revestimento
1.2 Sequência de Adição Química
Amido catiônico (1.5–3.0%) → Emulsão AKD (0.4–7.0%) → Auxiliar de retenção (CPAM, 0.05–0.15%)
Evite contato direto com substâncias aniônicas.
2. Problemas e soluções comuns
2.1 Falha de estabilidade da emulsão
Sintomas: Estratificação (<24 h), viscosidade anormal (>500 mPa·s), formação de flocos, potencial Zeta < |10| mV
Medidas de controle:
- Temperatura de armazenamento: 5–30°C (ideal 15–25°C)
- Use dentro de 8 horas após a diluição (prepare conforme necessário)
- Estabilizantes: PEI + poliDADMAC sistema composto
2.2 Decaimento da eficiência de dimensionamento (dimensionamento falso)
destaque: Temperatura de secagem < 93°C, pH do sistema > 8.5, adsorção de enchimento (por exemplo, PCC)
Soluções:
- Defina o segmento de secagem a 110°C por ≥3 minutos
- Controle o pH para 7.5–8.5 (ajuste via carbonato de sódio/ácido sulfúrico)
- Substituir ≥30% PCC por GCC
3. Hidrólise e Desequilíbrio de Carga
3.1 Controle de Hidrólise
- Alcalinidade total: 150–250 ppm (como CaCO₃)
- Inibidor de hidrólise: Adicionar 0.1–0.3% de resina PAE
3.2 Gerenciamento de cobranças
- Lixo aniônico: Neutralizar com poliamina catiônica (0.05–0.1%)
- Sistema de retenção: Amido catiônico (1.5%) + CPAM (0.1%)
IV. Projeto de Processo Sinérgico
1. Sistema de dimensionamento duplo
A combinação de colagem interna (0.8–1.2%) + colagem superficial (10–15 kg/ton) pode reduzir o consumo total em 20–30%.
2. Sistema de Monitoramento Online
- Parâmetros chave: Potencial zeta (+15±5 mV), pH (2.0–4.0), distribuição do tamanho das partículas
- Frequência de teste: Análise de amostra a cada 2 horas
Comparação de dimensionamento interno e de superfície
| Dimensão de comparação | Dimensionamento interno | Dimensionamento de superfície |
|---|---|---|
| Mecanismo | Esterificação com fibras | Película de superfície hidrofóbica |
| Condições de Reação | 24 h de cura necessária | Cura instantânea a ≥95°C |
| Resistência à água | Interno | Superfície (penetração de borda <10s) |
| Tamanho de partícula da emulsão | 0.5–2.0 μm | ≤0.2 μm |
Problemas e soluções comuns em dimensionamento interno
| Tipo de Problema | Sintomas | Principais causas | Soluções |
|---|---|---|---|
| Dimensionamento falso | Tamanho inicial OK, mas cai >30% após 24h | Temperatura de secagem <93°C, pH >8.5, adsorção de PCC | Secagem rápida a 110°C ≥3 min; ajuste de pH para 7.5–8.5; ≥30% de substituição de GCC |
| Falha de hidrólise | Emulsão turva, degrada-se a colagem | Armazenamento >30°C, alcalinidade >250 ppm, armazenado >8h após diluição | Adicionar 0.3% de citrato de sódio; alcalinidade 150–200 ppm; preparar água fresca |
| Baixa retenção | Retenção de AKD <60% | Lixo aniônico >500 ppm, falha no auxílio de retenção | Adicionar 0.05% de poliamina; usar sistema de retenção dupla (1.5% de amido + 0.1% de CPAM) |
| Espumante | Camada de espuma >5 cm | Excesso de amido, agitação excessiva | Amido <2.5%, adicionar 0.01% de antiespumante de poliéter |
Problemas e soluções comuns no dimensionamento de superfícies
| Tipo de Problema | Sintomas | Principais causas | Soluções |
|---|---|---|---|
| Reajustando | WVTR >1500 g/m²·24h | Temperatura de secagem <95°C, tamanho de partícula da emulsão >0.2 μm | Secar a 110°C; usar emulsificante SDH de alto cisalhamento (≤0.15 μm) |
| Dimensionamento irregular | Diferença de ângulo de contato >15° | Diluição <3% ou >5%, pressão da lâmina instável | Controle a diluição para 3.5–4.5%; estabilize a pressão da lâmina (8–12 bar) |
| Deslizamento | Coeficiente de atrito <0.3 | Subprodutos da hidrólise de AKD, tensão superficial <30 mN/m | Adicionar 0.1% de estearato de zinco + 0.5% de surfactante (por exemplo, AEO-9) |
| Quebra de Emulsão | Floculação em solução de dimensionamento | Cisalhamento excessivo, eletrólito >1000 ppm | Use uma bomba de engrenagem; adicione 0.2% de estabilizador PVA |
Comparação de Soluções Especializadas
| Dimensão de controle | Dimensionamento interno | Dimensionamento de superfície |
|---|---|---|
| Temperatura | Secagem ≥110°C | Secagem ≥110°C (penetração de ar quente) |
| Controle de pH | 7.5–8.5 (via Na₂CO₃/H₂SO₄) | 5.0–6.5 (previne problemas de hidrólise/formação de filme) |
| Tamanho de partícula da emulsão | 0.5–2.0 μm | ≤0.2 μm |
| Sistema de Retenção | Amido catiônico + CPAM | Amido oxidado + PAE |
| Frequência de Monitoramento | A cada 2h: valor Cobb, Zeta | A cada hora: ângulo de contato, conteúdo de sólidos |
