Технология применения нейтрального проклеивающего вещества АКД

1. Введение

Проклейка — важнейший этап в процессе производства бумаги. Традиционно широко использовалась проклейка на основе канифоли, также известная как кислотная проклейка. Однако кислотное производство бумаги имеет множество недостатков, и мировая бумажная промышленность переходит на нейтральные и щелочные процессы. В последние годы нейтральные проклеивающие вещества AKD получили широкое распространение в Китае и считаются важным достижением в отечественной технологии производства бумаги.

Оптимальные условия определения размера АКД следующие:

• Катионный крахмал: 1.5%
• Дозировка АКД: 0.2%
• Анионный полиакриламид (АПАМ): 150 ppm
• Осажденный карбонат кальция (PCC): 20%
• Оптимальный pH: 7.0–7.5

Последовательность сложения:

1. Катионный крахмал
2. Эмульсия АКД
3. АПАМ

Производство бумаги — одно из величайших изобретений Древнего Китая. Однако традиционная бумага ручной работы не проклеивалась или обрабатывалась лишь слегка крахмалом или животным клеем. Лишь в 1807 году немецкий изобретатель Иллиг внедрил в современное производство бумаги алюмо-канифольную проклейку.

Цель проклейки — равномерно распределить по поверхности бумаги материал с низкой поверхностной энергией, образующий гидрофобную плёнку. Эта плёнка предотвращает или замедляет проникновение жидкостей (особенно воды) в структуру волокон, тем самым повышая водостойкость. Эффективность проклейки напрямую влияет на качество бумаги.

Развитие технологии проклейки прошло путь от непроклеенной бумаги к проклейке кислотными канифолями, затем к нейтральным синтетическим проклеивающим веществам, таким как АКД и АСА, а позднее к катионным и анионным дисперсиям, подходящим для нейтрального/щелочного производства бумаги.

Проклейка кислотной канифолью имеет много недостатков:

• Низкая яркость и пожелтение бумаги
• Хрупкость и короткий срок хранения
• Слабые характеристики калибровки
• Коррозия оборудования из-за кислотности
• Невозможность использования щелочных наполнителей
• Высокое загрязнение белой воды
• Не подходит для высококачественных бумаг

С развитием современного бумажного производства страны по всему миру инвестировали в новые технологии проклейки. К 1990-м годам более 90% процессов проклейки в Европе и Северной Америке перешли на нейтральные/щелочные процессы. Китай также добился значительного прогресса в этой области в последние годы.

2. Механизм и преимущества нейтрального размера AKD

АКД, или Алкил Кетен Димер, был разработан компанией Hercules Inc. в 1950-х годах. Это реакционноспособный нейтральный проклеивающий агент, способный образовывать ковалентные связи с растительными волокнами. AKD — светло-жёлтое воскообразное вещество, растворимое в органических растворителях, таких как бензол, толуол, эфир, хлороформ и четырёххлористый углерод, но нерастворимое в воде.

Химически АКД представляет собой ненасыщенный лактон с четырёхчленным лактонным кольцом и двумя длинноцепочечными алкильными боковыми группами. В процессе проклейки лактонное кольцо реагирует с гидроксильными группами целлюлозы с образованием β-кетоэфиров, закрепляющих гидрофобные алкильные цепи на поверхности волокна. Эта реакция называется механизмом этерификации или механизмом ковалентного связывания.

Преимущества нейтральной замасливающей пропитки АКД по сравнению с кислотной замасливающей пропиткой на основе канифоли:

• Улучшает общие характеристики бумаги
• Уменьшает сброс сточных вод
• Снижает потребление энергии
• Снижает затраты на производство бумаги
• Снижает потребность в оптических отбеливателях
• Улучшает работоспособность бумагоделательной машины

Несмотря на свои преимущества, нейтральный размер AKD имеет и определенные ограничения, которые необходимо учитывать при практическом использовании.

Ищете надежное решение для определения размера AKD?
Изучите наши Химикаты серии Azakd® AKD, предназначенный для нейтральных и щелочных систем производства бумаги.