AKD 蜡笔，打造更坚固、防水的纸张

正确使用AKD蜡可以显著提升纸张性能。合适的乳化和应用至关重要。

• 研究表明，防水性能显著提高， 水蒸气透过率降低91% 治疗后。
• 拉伸强度也上升，数值跃升 与未经处理的纸张相比，55%.

许多造纸厂面临着诸如留着率、固化问题以及与填料相互作用等挑战。行业研究强调， AKD 与纤维素形成疏水键，这对于持久的施胶效果至关重要。

关键精华

• 选择正确 AKD蜡型 并根据纸张的防水性和强度要求进行分级。
• 使用适当的乳化设备并控制温度来制造稳定的 AKD 蜡乳液。
• 通过内部或 表面施胶，并始终遵循正确的剂量和混合步骤以实现均匀分布。
• 在制备和固化过程中控制 pH 值和温度，以最大限度地提高 AKD 蜡的性能和耐用性。
• 选择合适的助留剂（如阳离子淀粉或 PAC）来改善 AKD 蜡在纤维上的固定。
• 定期使用标准方法测试纸张的耐水性和强度，以指导工艺调整。
• 避免常见错误，例如 pH 值错误、混合不良或剂量过量，以保持纸张的高质量。
• 探索先进的添加剂和可持续的实践，以提高纸张性能并实现环境目标。

AKD蜡的选择

类型和等级

选择合适的 AKD 蜡类型和等级对于实现所需的纸张性能至关重要。造纸业主要使用两种类型的 AKD 蜡：阳离子 (AKD-I) 和阴离子 (AKD-II) 乳液。每种类型的 AKD 蜡都有其独特的特性，会影响施胶效率以及与添加剂的兼容性。下表列出了它们的主要区别：

工业级AKD蜡，例如1840、1865和1895，在纯度和烷基链长方面有所不同。纯度较高（至少93%）且烷基链较长（C>12）的等级具有更好的耐水性和耐久性。熔点也很重要。较高的熔点会导致快速结晶，从而导致乳液不稳定。较低的熔点可能导致熔融不完全和乳液颗粒较大。您应该始终检查熔点，以确保最佳的乳化和应用效果。

提示： 对于食品包装纸和文化用纸，选择高纯度 AKD 蜡等级可最大程度地提高 耐水性和纸张强度.

申请方法

您可以使用内部施胶或 表面施胶内部施胶是将乳化的AKD直接添加到纸浆中。这种方法 提高耐水性和湿强度，而不降低干强度. 表面施胶另一方面，在纸张成型后进行涂布。使用 AKD 改性涂料并进行热固化，可以增强疏水性和机械强度。这两种方法都可以让您控制最终产品的阻隔性能和适印性。

约110°C热固化 对于表面施胶至关重要。此步骤完成AKD与纤维素之间的化学反应，形成牢固的疏水键。对于内部施胶，重点在于实现均匀分散和稳定的乳液，以确保一致的效果。

关键因素

选择 AKD 蜡和应用方法时，请考虑以下几点：

• 纸张类型：
  • 食品包装纸和文化用纸受益于中性施胶，可提高强度、白度和耐用性。
  • 包装纸和特种纸需要与碳酸钙等碱性填料兼容的等级。
• 尺寸测量方法：
  • 内部施胶适用于大多数纸张类型，并具有持久的防水性。
  • 表面施胶是增强阻隔性和印刷适性的理想选择。
• 兼容性：
  • AKD 蜡在中性至碱性条件下（pH 值 7.5–8.5）表现最佳。
  • 它与矿物填料和助留剂配合良好，但您应该监测可能影响保留或施胶效率的相互作用。
• 成本效益：
  • AKD 蜡具有出色的疏水性和操作稳定性，使其成为小型和大型工厂的经济实惠的选择。

请注意： 始终将 AKD 蜡类型和等级与您的特定造纸工艺和最终用途要求相匹配，以获得最佳效果。

准备

设备

您需要合适的设备来制备和乳化造纸用AKD蜡。工业设备通常使用一系列专用设备来确保效率和产品质量。以下是典型的设备配置：

1. 带夹套加热系统的反应釜：这会将固体 AKD 蜡粉融化成液体。
2. 高速剪切乳化釜（1000-3000转/分）：将熔融的蜡和乳化剂混合，形成粗乳液。
3. 高压均质机（20-50MPa）：这可以改善乳液，减少颗粒大小，使其更加均匀。
4. 滤池：这可以去除任何未乳化的蜡和杂质。
5. 板式换热器：可将乳液从 60°C 快速冷却至 30°C 以下，防止水解。
6. 硫酸铝制备釜：制备阳离子乳化剂溶液，使乳液稳定。
7. 成品釜：混合、调节 pH 值并在氮气保护下储存乳液。

提示： 使用集成加热和冷却元件的设备，在整个过程中实现精确的温度管理。

乳化

通过精心控制温度和搅拌速度，可以获得稳定的AKD蜡乳液。首先将水相加热至至少蜡熔点，通常在60°C至70°C之间。此步骤可使蜡保持液态，方便混合。使用高剪切搅拌器或乳化器，操作速度最高可达 10,000 rpm 几分钟后，将蜡分解成细小的颗粒。然后，将混合物通过高压均质机，进一步降低颗粒尺寸，理想情况下可达0.1-1微米。细小的颗粒有助于乳液在造纸过程中保持稳定和有效。

乳化过程中保持温度，防止蜡过早凝固。乳化后，使用板式换热器或冰浴快速冷却乳液。此步骤可锁定稳定性并防止水解。由于保质期有限，请务必使用新鲜乳液以获得最佳效果。

安全

处理 AKD 蜡及其乳液时，必须遵循安全指南。请将乳液存放在阴凉处，理想温度为 5°C 至 30°C。避免冷冻，并避免阳光直射和空气暴露。AKD 蜡乳液的标准保质期最长为三个月。部分定制配方的保质期最长可达六个月，但请务必参考制造商的建议。

请注意： 正确的储存和处理不仅可以保护您的安全，还可以确保乳液在造纸过程中发挥预期的作用。

AKD蜡应用

计量

您必须从精确的剂量开始，才能获得一致的施胶效果。对于内部施胶，AKD蜡的推荐用量通常为干纤维重量的0.05%至0.2%。对于表面施胶，您可以根据所需的防水性能和纸张类型使用略高的浓度。务必使用校准过的泵或计量系统仔细测量乳液的用量。用量过大会导致沉积并降低纸张质量，而用量不足则会导致防水性能下降。

提示： 从较低的剂量开始，并在试验过程中逐渐增加剂量。监测论文的 耐水性和强度 找到最佳水平。

混合

适当的混合可确保 AKD 蜡均匀分散于纸浆或涂料溶液中。应使用适度的剪切混合，例如 5000 rpm，持续 30 秒，在用高电荷阳离子淀粉处理稳定的AKD乳液时。该过程控制电荷相互作用并减小乳液粒径。高剪切混合后，切换至轻柔搅拌以保持稳定性。

混合过程直接影响乳液的zeta电位。较高的zeta电位可防止絮凝，从而提高分散性并改善AKD在纤维上的保留率。淀粉处理后添加聚合氯化铝(PAC)可进一步降低粒径和粘度，从而增强乳液稳定性。务必避免淀粉快速溶解，因为这会导致结块和分布不均匀。

请注意： 均匀混合不仅能提高留着率，还能确保AKD蜡形成稳定、细腻的乳液。这一步对于 内部和表面施胶 领域广泛应用，提供了卓越的解决方案。

增加

必须在造纸工艺的正确阶段添加AKD蜡，才能最大程度地发挥其功效。内部施胶和表面施胶的方法有所不同。

定时

对于内部尺寸，添加 AKD乳液 在纸张成型前直接将蜡粉加入纸浆中。此步骤可使蜡粉与纤维基质融合，增强纸张的耐水性。表面施胶时，在纸张成型后、干燥前将 AKD 溶液涂抹在纸张表面。使用施胶压榨机、池压机或涂布棒等设备，以获得均匀的涂层。

提示： 始终将 AKD 蜡的添加与纸浆或纸张的流动同步，以防止分布不均匀和化学浪费。

分散

均匀分散对于有效施胶至关重要。对于内部施胶，确保 AKD 蜡乳液均匀分布在纤维网络中。这种方法可以提高整张纸的耐水性和留着率。对于表面施胶，重点是在纸张表面形成一层连续的薄膜。AKD 分子将 在干燥过程中和干燥后重新分布和调整方向，形成疏水层，增强表面强度和印刷适性。

均匀分布的最佳实践包括：

• 在高于其熔点（40–60°C）的温度下将 AKD 乳化形成液滴。
• 使用瓜尔胶等稳定剂来减小液滴尺寸并防止聚结。
• 确保 超过 90% 的液滴小于 1 μm 以获得最佳尺寸。
• 使用阳离子淀粉或合成聚合物时，采用高压均质化等高能混合方法。

请注意： 瓜尔胶作为颗粒稳定剂，在液滴周围形成保护膜，并创建三维网络，在储存和运输过程中保持乳液稳定性。

您可以根据纸张的最终用途选择内部施胶或表面施胶。内部施胶将AKD蜡融入纤维基质，提高纸张的耐水性和保水性。表面施胶在纸张上形成一层薄膜，增强纸张表面特性，例如印刷适性和耐久性。施胶方法的选择会影响施胶过程和最终纸张的特性。

大喊： 表面施胶过程中，务必监测粘度、温度和干燥速率。这些因素会影响 AKD 层的有效性以及疏水性随时间的变化。

优化

温度和pH值

您可以通过在造纸过程中仔细控制温度和pH值来最大限度地提高AKD蜡的性能。在制备AKD分散体时，目标是 酸性pH值在3.5到4.5之间此范围可帮助您形成粒径细小（通常小于 1 µm）的稳定分散体。在固化阶段，将温度设定在 120 °C 左右，并持续至少 10 分钟。高温会熔化 AKD 化合物并将其分散到纤维素纤维上。最终，您可以实现 强 疏水键和更强的防水性。分析技术证实，低pH值和高温的组合能够更好地保持AKD在纤维上的附着力，即使反复接触水后也是如此。关注这些参数，可以确保纸张兼具强度和持久的防水性。

提示： 在每个阶段都要监测pH值和温度。细微的变化都会显著影响浆料的反应性和耐久性。

助留剂

助留剂在将 AKD 蜡固定在纸纤维上的过程中起着至关重要的作用。您应该选择与所选 AKD 乳液和造纸条件相适应的助留剂。常见的助留剂包括阳离子淀粉、聚合氯化铝 (PAC) 和合成聚合物。这些添加剂有助于将 AKD 颗粒捕获在纤维基质中，从而减少损耗并提高效率。使用合适的助留剂还可以最大限度地降低 AKD 聚集的风险，避免 AKD 蜡聚集导致施胶不均匀并在设备上沉积。请根据纸浆成分和工艺 pH 值调整助留剂的用量和类型。这种方法可以确保 AKD 蜡均匀分布并与纤维素充分反应。

请注意： 在扩大规模之前，先小批量测试不同的助留剂。这有助于您找到适合您特定配料和工艺的最佳组合。

流程调整

您可以微调工艺，使 AKD 蜡的性能适应不同的造纸环境。请考虑以下步骤：

1. 彻底乳化 AKD 材料 形成稳定的分散体。
2. 通过保持适当的混合和使用稳定剂来防止结块。
3. 将稳定的 AKD 分散体小心地添加到造纸配料中。
4. 管理 AKD 和助留剂之间的相互作用，以确保有效固定在纤维上。
5. 控制干燥和冷却过程中的铺展和固化阶段，以提高施胶效率。

每次调整都有助于您应对纸浆质量、水化学或设备设置的变化。通过监测絮凝和反应条件，您可以快速发现问题并进行纠正。这种主动的方法可以确保纸张质量的一致性，并实现 AKD 蜡的最佳利用。

大喊： 定期检查您的工艺数据，并根据需要进行微调。持续改进可确保您的纸张在不同生产条件下保持坚韧防水。

故障排除

常见错误

在造纸过程中使用 AKD 蜡时，您可能会遇到一些常见的错误。这些错误可能会降低耐水性、削弱纸张强度或导致操作问题。以下是最常见的问题：

• 纤维类型选择不当。阔叶木浆通常需要更高的AKD用量。再生纤维可能会引入干扰施胶的污染物。
• pH值和湿部条件不正确。AKD蜡在以下条件下性能最佳 酸碱度 6.5–8.0. 低pH值会导致过早水解并使乳液不稳定。
• AKD 留着和固定效果不佳。如果留着助剂用量过多或过少，可能会降低施胶效率。
• 干燥温度和固化时间不足。如果没有足够的热量或时间，AKD可能无法完全反应，导致施胶回缩。
• 与其他添加剂的竞争。阴离子添加剂和填料会破坏AKD乳液的稳定性或吸收AKD，从而降低其有效性。
• 乳液不稳定和保质期问题。使用乳化不良或过期的AKD乳液会降低施胶性能。
• 机器速度和排水条件。较高的机器速度和快速的排水会降低AKD的留着率，并造成施胶不均匀。

请注意： AKD 尺寸确定涉及多个步骤包括乳化、稳定和固化。每个步骤都需要仔细控制，以避免结块并确保在纤维上正确固定。

解决方案

您可以通过遵循以下最佳实践来预防或修复大多数 AKD 蜡应用问题：

1. 选择正确的光纤类型。 使用干净、加工良好的纤维。对于再生纤维，应进行预处理，以去除可能影响上浆的污染物。
2. 控制 pH 值和湿部化学成分。 保持体系pH值在6.5至8.0之间。定期监测和调整pH值，以防止乳化液破裂。
3. 优化助留剂用量。 小批量测试不同的助留剂和用量。目标是使AKD分布均匀，并在纤维上牢固固着。
4. 确保适当的干燥和固化。 将干燥温度设置为至少 110°C，并留出足够的固化时间。此步骤有助于 AKD 与纤维素充分反应。
5. 管理附加相互作用。 使用前请检查所有添加剂的兼容性。避免使用过量的阴离子填料或表面活性剂，因为它们可能会破坏AKD乳液的稳定性。
6. 使用新鲜、稳定的乳液。 AKD 乳液请在使用前制备。请将其存放在阴凉干燥处，并遵循制造商的保质期指南。
7. 调整机器速度和排水量。 如果发现 AKD 保留效果不佳或尺寸不均匀，请降低机器速度或调整排水率。

???? 提示： 定期测试你的 纸张的耐水性和强度 每批生产结束后，尽早发现问题可以让您快速调整并保持高质量的结果。

测试

耐水性

您需要验证纸张处理后的耐水性。有两种标准化方法可以帮助您有效地做到这一点。 Cobb 试验（TAPPI T441） 测量纸张的吸水量。将一定量的水置于纸张上，并施加一定重量，持续一定时间（通常为60秒）。吸水后，称量纸张，以查看吸水量。Cobb值越低，防水性越好。

丹尼森蜡笔测试 (TAPPI T459) 用于评估纸张表面强度。您需要将不同硬度的加热蜡涂抹在纸张上。硬度最高的蜡不会损坏纸张表面，这表明施胶剂的效果良好。这两项测试都易于操作，能够清晰地反映纸张的防水性能。

???? 提示： 每批产品始终使用相同的测试条件。一致的测试有助于您跟踪改进并及早发现问题。

强度

您还应该检查纸张的机械强度。干湿拉伸强度测试可以显示纸张在使用过程中的耐用性。ISO 3781:2011 和 ASTM D 829-97 等标准指导这些测试。您将纸张剪成条状，然后在干燥和潮湿的条件下拉伸直至断裂。湿强度保持率表示纸张在受潮后仍能保持多少强度。湿强度高意味着施胶剂和添加剂效果良好。

一些实验室使用湿剥离试验或动态力学分析来深入了解。这些方法测量纤维的结合方式以及纸张在压力下的表现。如果发现湿强度大幅下降，则可能需要调整工艺。

请注意： 坚固的纸张即使遇水也能抗撕裂、抗断裂。定期进行强度测试可确保您的产品符合质量标准。

调节方式

测试结果可指导您微调造纸工艺。如果 Cobb 值过高，请尝试调整施胶剂的配比或干燥温度。例如， 使用淀粉、APMP 废水和明矾的混合物进行表面施胶 浓度可控，可增强防水性。动态接触角测量还能帮助您了解水与纸张表面的相互作用。

如果想要兼顾耐水性和强度，可以考虑在纸浆中混合聚乙烯 (PE)。高支链 PE 对强度的影响小于低支链 PE，但低支链 PE 的耐水性更佳。 混合至少 20% PE 通常能达到良好的平衡。避免过量添加，因为过多的PE会降低强度并浪费资源。

你也可以添加 聚合物湿强剂 在湿部。这些剂形成交联网络，可同时提高耐水性和耐久性。如果需要更高的强度，可以使用氯化胆碱和甘油等离子液体进行处理，使纤维更紧密，并提高拉伸强度。

🚩 大喊： 务必一次调整一个变量。每次调整后重新测试，看看其对防水性和强度的影响。这种方法可以帮助您逐步优化流程。

高级技巧

专业论文

采用先进的工艺和技术，您可以实现特种纸的卓越性能。防伪纸、食品包装纸和高光泽印刷纸等特种纸需要精确控制施胶和阻隔性能。您可以考虑以下创新技术来提升您的效果：

• 反应工程和催化剂开发方面的创新 帮助您提高制造效率和环境友好度。
• 优化反应条件和使用新型催化剂可以提高产量并减少不需要的副产品。
• 过程控制和自动化的改进可以简化您的生产、降低成本并确保始终如一的产品质量。
• 高分辨率分析工具使您能够表征和微调您的流程，以获得更好的防水性、附着力和适印性。

通过利用这些先进的方法，您可以生产出符合严格的行业标准和客户期望的特种纸。

添加剂

您可以通过将施胶剂与以下材料结合来进一步提高纸张性能： 功能性添加剂例如，在配方中添加硅藻土或纳米粘土可以增强阻隔性能并提升印刷质量。您还可以使用阳离子聚合物或改性淀粉来改善施胶剂的保留和分布。混合这些添加剂会产生协同效应，增强纸张强度并提高其耐水耐油性能。

• 硅藻土增加了表面积并有助于形成更紧密的屏障。
• 纳米粘土可提高机械强度并降低渗透性。
• 阳离子聚合物增强了上浆剂在纤维上的固定。
• 改性淀粉可提供额外的强度并支持均匀分散。

???? 提示： 务必小批量测试新的添加剂组合。这种方法有助于您根据特定的纸张等级和生产设置找到最佳组合。

可持续发展

您可以通过采用环保做法和材料，使造纸工艺更具可持续性。许多造纸厂现在使用源自可再生资源（例如植物油和脂肪酸）的生物基施胶剂。这些替代品可以减少对石化产品的依赖，并降低产品的环境足迹。您还应该考虑 更环保的技术，例如闭环水系统，以尽量减少用水量和化学废物。

• 利用可再生原料开发生物基上浆剂，以减少对环境的影响。
• 通过创新提高疏水性和附着力，同时降低VOC排放。
• 选择环保配方，遵守环境法规。
• 与供应商和客户合作，创造定制的、可持续的解决方案。
• 专注于满足可持续包装需求的高性能涂料，特别是食品和饮料应用。

🌱 大喊： 可持续的做法不仅保护环境，还可以帮助您满足市场对更环保的包装解决方案日益增长的需求。

遵循行之有效的选材、准备和应用步骤，即可获得更坚固、防水的纸张。选择合适的材料，控制工艺流程，并定期测试结果。采用最佳实践，可以提高效率和产品质量。不断改进方法，保持造纸行业的领先地位。持续改进可确保您的纸张符合最高标准。

FAQ

AKD蜡乳液的理想储存条件是什么？

请将 AKD 蜡乳液存放于阴凉干燥处，温度介于 5°C 至 30°C 之间。保持容器密封。避免阳光直射和冷冻。为获得最佳效果，请在建议的保质期内使用乳液。

可以将 AKD 蜡与再生纤维一起使用吗？

是的，AKD蜡可以与再生纤维一起使用。使用前请彻底清洁纤维。去除其中的污染物，以提高施胶效率和防水性。

您如何知道 AKD 尺寸是否有效？

使用 Cobb 测试或 Dennison 蜡笔测试来测试纸张。Cobb 值低、蜡笔值高表明纸张耐水性良好。定期测试有助于确认施胶效果。

如果 AKD 蜡用量过大会发生什么情况？

AKD蜡用量过量会导致沉积，降低纸张质量，并浪费化学品。请从低剂量开始。在监测纸张性能的同时，逐渐增加用量。

哪种助留剂与 AKD 蜡配合效果最好？

阳离子淀粉、聚合氯化铝 (PAC) 和某些合成聚合物效果良好。请小批量测试不同的助剂。选择留着率和施胶效果最佳的助剂。

AKD 蜡对于食品包装纸来说安全吗？

是的，AKD蜡广泛用于食品包装。请务必选择食品级AKD蜡。使用前请检查是否符合当地食品安全法规。

AKD 施胶在纸张上能维持多长时间？

正确使用 AKD 施胶剂可保持多年。其与纤维素形成的疏水键可防水防老化。纸张存放在干燥环境中可保持性能。

可以将 AKD 蜡与其他施胶剂混合使用吗？

您可以将 AKD 蜡与其他剂（例如松香或合成聚合物）混合。进行小批量测试，监测其兼容性和性能提升。