AKD中性施胶剂应用技术

1. 引言

施胶是造纸工艺中至关重要的一步。传统上，人们普遍使用松香基施胶（也称为酸性施胶）。然而，酸性造纸工艺存在诸多弊端，全球造纸行业正逐步转向中性和碱性工艺。近年来，AKD中性施胶剂在中国已得到广泛认可，被认为是国内造纸技术的重大进步。

AKD的最佳施胶条件如下：

• 阳离子淀粉：1.5%
• AKD用量：0.2%
• 阴离子聚丙烯酰胺（APAM）：150 ppm
• 沉淀碳酸钙（PCC）：20%
• 最佳pH值：7.0–7.5

添加顺序：

1. 阳离子淀粉
2. AKD乳液
3. APAM

造纸术是中国古代的伟大发明之一。然而，传统的手工纸通常不施胶，或者仅用淀粉或动物胶进行轻微处理。直到1807年，德国发明家伊利希才将松香明矾施胶技术引入现代造纸工艺。

施胶的目的是将低表面能物质均匀分布在纸张表面，形成一层疏水膜。这层膜可以阻止或减缓液体（尤其是水）渗透到纤维结构中，从而提高纸张的抗水性。施胶效果的好坏直接影响纸张的质量。

施胶技术的发展经历了从未施胶纸张到酸性松香施胶，再到AKD和ASA等中性合成施胶剂，后来发展到适用于中性/碱性造纸的阳离子和阴离子分散体。

酸性松香施胶有许多缺点：

• 纸张亮度差、发黄
• 易碎且保质期短
• 施胶性能较差
• 酸性导致的设备腐蚀
• 无法使用碱性填料
• 白水污染严重
• 不适合高档纸张

随着现代造纸技术的发展，世界各国纷纷投入资金研发新的施胶技术。到1990世纪90年代，欧洲和北美XNUMX%以上的施胶工艺已转向中性/碱性施胶工艺。近年来，中国在该领域也取得了显著进展。

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2. AKD中性施胶机理及优势

AKD，或 烷基酮二聚体AKD是由Hercules公司于1950世纪XNUMX年代开发的。它是一种反应性中性施胶剂，能够与植物纤维形成共价键。AKD为浅黄色蜡状固体，可溶于苯、甲苯、乙醚、氯仿和四氯化碳等有机溶剂，但不溶于水。

从化学角度来看，AKD是一种不饱和内酯，具有四元内酯环和两个长链烷基侧基。在上浆过程中，内酯环与纤维素上的羟基发生反应，形成β-酮酯，将疏水烷基链锚定在纤维表面。该反应称为酯化机理或共价键合机理。

AKD中性施胶剂与松香酸性施胶剂相比的优势：

• 提高纸张整体性能
• 减少废水排放
• 降低能源消耗
• 降低造纸成本
• 减少对荧光增白剂的需求
• 提高造纸机的运行性能

尽管 AKD 中性施胶剂具有诸多优点，但它也存在一些局限性，在实际使用过程中必须加以解决。

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