1 AKD施胶机理
中性胶AKD使用说明
中性胶AKD使用说明
1、AKD烷基烯酮二聚体，是一种反应型施胶剂。
结构特点是拥
有长碳憎液性能的官能团，既是起施胶作用的基团；拥有能与纤维素键结合的反应基，即羰基或酐基、能与纤维素发生作用，形成酮基，能取得较好施胶效果。
2、AKD虽属于中性施胶剂，但在PH=7.5~8.5时效果最好，
PH值超过8.5施胶效果反而下降,即熟化时间短；碱度对施胶也有较大影响，总碱度在150—250mg/l为佳，可提高施胶效率和熟化速率。
但AKD本身保留率较低，要借助于驻留剂（变性淀粉、阳离子淀粉）。
3、AKD目前所用的固含量为15%，贮存应放于阴凉地方，不
宜太阳直晒，否则会水解，其保存期只有一个月时间。
4、影响AKD施胶效果的添家药品：消泡剂、毛布清洗剂、阴
离子染料等。
明矾和AKD添加点应最好分开并且避免过多加入。
明矾用于碱性施胶目的是中和干扰物质而改变AKD 施胶条件。
5、AKD使用于重施胶的纸，由于AKD需要一定的熟化时
间，特别是下机放置24h效果更佳，一般档案纸及液体包装纸使用AKD施胶，所以不必担心吸水性的变化。
6、AKD的加入量为8~11kg/T纸，但需要较好的保留剂进行
保留，染料使用量会下降，加入太多成纸做成纸箱后会打
滑，所以生产中注意不是加入量越大越好。
7、实验室测试以下机时取样在105℃时烘5-8min，测吸水性
为标准。
AKD施胶原理
AKD施胶剂的假施胶及其防治现在，随着AKD（烷基烯酮二聚体）施胶技术的日益成熟和A K D价格的降低，A K D 施胶剂和以AKD为主要成分的中性施胶剂在纸和纸板的抄造中得到广泛应用。
采用中性施胶，可以在保证纸页强度的前提下较大幅度提高纸张灰分，降低抄造成本；可以有效减缓纸张返黄，改善纸张品质；可以保持纸机系统清洁，减少对机械设备的腐蚀；使纸机采用白水封闭循环成为可能，起到了良好的环保效益等。
采用AKD施胶有很多优点，但如果使用不当或系统条件发生变化，在生产率也会出现一些问题，造成产品施胶度不够或AKD施胶剂用量增大而使得成本增加，更有甚者出现“假施胶”现象。
所谓“假施胶”是指刚抄造出来的纸张经测定具有施胶效果，但放置一段时间后达不到预期的施胶效果或完全失去施胶性能。
AKD是一种反应型施胶剂，抄造出来的纸或纸板下机后要放置一段时间，经过熟化才能达到最佳的施胶效果，这段时间为3～5天，所以如果出现假施胶的现象，将带来很大的损失，所以在生产上应加强管理，特别是对一些会引起假施胶的条件进行严格检测和控制，以免出现假施胶，影响AKD施胶的因素非常多，而且随着工厂生产条件和工艺结构的不同，AKD施胶更是存在着较大的差异，本文结合造纸生产的实际，对影响AKD施胶的几个主要因素进行了分析。
1 AKD施胶机理AKD属纤维反应型合成施胶剂，在中、碱性条件下，反应性官能团能够和纤维素上的羟基发生反应，形成共价键结合而固着在纤维上，在纤维表面形成一层稳定的薄膜，使纤维由亲水性变为疏水性，从而使纸页获得抗水性。
AKD虽然具有能够直接和纤维素羟基反应的官能团，但在纸机湿部二者基本不发生反应。
AKD乳液加入浆料中以后，施胶剂粒子仅仅只是分散在浆料体系中，多个施胶剂粒能够形成比较大的附聚团，这些附聚团和单个的施胶剂粒子吸附在细小纤维、填料和纤维表面，上网后随着这些细料的留着而留着在湿纸页中，此时AKD只是以静电吸附和游离形式存在，它和纤维素之间的共价键还没有形成。
中性施胶剂AKD在造纸工业中的应用
不 同种 类 的纸 浆 ， 由 于纤 维 的化 学 组 成 、 比表 面积、 Ｚ ｅ ｔ ａ电位 不 同 ， 对 ＡＫＤ施 胶 的影 响也 不 同 ：
一
在细 小纤 维上 的高 得 多 ， 因此 ＡＫＤ 中性 施胶 体 系
２ ０ １ ５年
・
第 １ 期
《 黑
龙
江
造
纸》
论 文与综 述 ・
中 性施 胶 剂 ＡＫＤ在 造 纸 工业 中 的应 用
隋 艳 霞
（ 黑龙江省造纸工业研究所 ， 黑龙江 牡丹江 １ ５ ７ ０ １ ３ ）
［ 摘 要 ］ 简述 了 ＡＫＤ施 胶 剂 的合 成 、 施胶 机理 与特 点 及影 响 因素 。作 为 一种 有 效 的合 成 中性施
包 括 十六烷 基 、 十 四烷 基 和 十 二 烷 基 组 成 的 烯 酮 二
化过 程 中 ， 一般 都 加 入 阳 离子 淀 粉 为 乳 化稳 定 剂 ，
使乳 液粒 子带 有一定 的 阳离子 性 ， 但 为 使 ＡＫＤ 中 性施 胶有 较高 的 留着 率 ， 通常仍 需选 用 阳离子 型助
其加 入 点靠近 纸机 冲浆 泵 、 压 力 筛 处 。在 ＡＫＤ乳
ＡＫＤ是烷 基烯 酮二 聚体 的 简称 ， 是 美 国 Ｈｅ ｒ — ｃ ｕ ｉ ｅ ｓ 公 司上世 纪五 十年代 发 明继 而逐 步 推广 的 与 植 物纤 维能起 化 学反应 的中性施 胶剂 ， 由于烷基 的 碳 原子 数不 同 ， 形 成 了一 系 列 的 中性 施 胶 剂 ， 其 中
中加 助 留剂 的 目的 不仅 要 提 高 细 小 纤 维 和填 料 的
AKD施胶剂
影响AKD两项重要因素
保留不良
AKD会吸附在填料及细小纤维上，但其不易有效保留在纸张上，当其进 入白水后，则AKD会因为pH值、温度及时间的条件而进行水解反应。当其有机 会再次被保留时，其已丧失部分或全部的上胶功能。
吸附AKD的填料因保留助剂而絮凝
第二阶段：分布
• 如果以颗粒方式被保留在纤维表面，则其覆盖面积将很有限 • 如果AKD在纤维表面覆盖的效果愈好，则纸张的上胶效果就愈好 • 干燥的操作条件对AKD上胶效果的影响很大 • 在某些情況下，此AKD的分布反应步骤会是影响最大的操作
第三阶段：反应
• 不是所有的AKD均能夠与纤维反应 • 未反应AKD上胶剂只能达到反应完毕AKD上胶剂
表面上胶淀粉对AKD的影响
PH值 – 维持7.0~9.0范围，太低会影响AKD熟化，太高会破坏AKD键结
氨成分的来源 - 其为一有效碱，会渗透破坏AKD与纤维间脂化结合。(AP) 添加物 – 会产生氨的物质、pH值调整剂、淀粉氧化剂等
有效的AKD含量 - 保持部分有效的AKD成分来与表面上胶淀粉在机后反应
典型的纸板机烘缸部温度
烘缸数
溫 度 ( C°)
蒸汽用量对烘缸段后端纸板温度的影响
85 80 75 70 65 60 515,15 1,2 1,25 1,3 1,35 1,4
蒸汽用量 ( t/t )
纸卷温度对边渗透的影响
边渗透 kg/m²
2,2
2
1,8
1,6
1,4
1,2
1
30
35
40
45
50
55
• 未反应上胶剂劑的降解 • PCC沉淀型碳酸钙 • 水分 • 碱成分
AKD技术资料
A K D技术资料标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-AKD中性施胶剂1、AKD化学名：烷基烯酮二聚体。
AKD中性施胶剂属于反应型施胶剂，需要在水分较少、温度较高时与纤维发生化学反应，才能起到抗水作用。
结构式：R-CH=C-CH-R’| |O- C=0（R，R’为C14-C18烷烃）R-CH2-C-CH-R’ R-CH2-C-CH2-R’|| | ||OC=O O|O-纤维（水解产物）用于AKD施胶剂合成的硬脂酸一般选择C14到C18，碳链越长，则熔点越高，施胶效果越好，但乳化越困难；反之，则熔点越低，施胶效果差，容易乳化，乳液稳定性差。
如果以50%硬脂酸与50%棕榈酸为原料合成AKD，则乳化性与施胶效果较为平衡。
（棕榈酸为十六烷酸，属软脂酸，熔点为℃），现在多以硬脂酸为原料制备AKD，一般为1840硬脂酸（即C18含量为40%）。
2、技术指标外观：乳白色液体固含量：（15 ±）%pH 值：～粘度：≤ 20 mPa ·s（25 ℃）分散性：冷水中易分散离子性：阳离子保质期：30天（5 ～30 ℃）①固含量的测定方法及注意事项与PPE湿强剂相同。
②pH值测定方法与PPE湿强剂相同，如果发生水解，乳液的pH值会有所升高，且不能与碱性物质混合，以免破坏内酯环的稳定，AKD施胶剂发生水解。
③AKD施胶剂粘度较小，一般使用乌氏粘度计测定，但目前有的企业使用转子粘度计测定（0#转子），不同型号的粘度计测定值可能存在差异。
粘度较大，AKD乳液保质期较短。
如果乳液的粘度出现明显增加，则说明AKD乳液已经发生水解，水解物棕榈酮粘性较大，所以粘度增大。
④正常AKD乳液分散性较好，分散性与乳液本身粘度有一定关系，所以如果AKD乳液发生水解，粘度增大，则分散性会降低。
⑤AKD乳液的保质期与存储环境、生产工艺有关。
环境温度过高过低，保质期都会缩短，所以储存环境应避免高温、暴晒，保持阴凉通风。
AKD施胶
AKD施胶AKD是反应型的施胶剂，下机后不能立刻达到最佳施胶效果，得经过72小时的熟化时间才能完全反应，所以会造成不同时间的施胶度差异。
所以在检测AKD施胶的施胶度时，要在105°C的烘箱里烘10～15分钟，再检测，会比较接近最佳施胶度。
一般来说，系统ph过高，且使用AKD施胶时，腐浆会大大的增多，要注意杀菌或更换生产用水。
1..AKD施胶与PH关系AKD的施胶效果与pH值的关系很大，一般认为只有在中、碱性条件下AKD的内酯环才能打开与纤维素上的羟基反应。
当pH<6时，AKD 几乎不能产生施胶作用；随着pH值增加，AKD的施胶效率会逐渐提高，尤其是pH在6．7～7．5之间时，纸页的施胶度上升最快；但当pH值>8．o时，施胶度的上升速度开始减慢。
可见系统pH值对施胶效果有重要的的影响，pH值太低或太高施胶效果都不理想。
其原因是pH值太低时，施胶剂的化学反应速度比较慢，随着浆料pH值的增加，反应速度随之加快，但同AKD的水解速度也随之加快，施胶效果会因AKD的水解而降低。
因此，生产上pH值一般应控制在7．5～8．5之间，根据实际运行经验，当纸机流送系统pH值在7．8～8．2之间时，AKD的施胶效果最好。
2.AKD施胶剂的假施胶及其防治现在，随着AKD（烷基烯酮二聚体）施胶技术的日益成熟和A K D价格的降低， A K D施胶剂和以AKD为主要成分的中性施胶剂在纸和纸板的抄造中得到广泛应用。
采用中性施胶，可以在保证纸页强度的前提下较大幅度提高纸张灰分，降低抄造成本；可以有效减缓纸张返黄，改善纸张品质；可以保持纸机系统清洁，减少对机械设备的腐蚀；使纸机采用白水封闭循环成为可能，起到了良好的环保效益等。
采用AKD施胶有很多优点，但如果使用不当或系统条件发生变化，在生产率也会出现一些问题，造成产品施胶度不够或AKD施胶剂用量增大而使得成本增加，更有甚者出现“假施胶”现象。
所谓“假施胶”是指刚抄造出来的纸张经测定具有施胶效果，但放置一段时间后达不到预期的施胶效果或完全失去施胶性能。
造纸AKD施胶，这些因素你一定要考虑
造纸AKD施胶，这些因素你⼀定要考虑AKD施胶的速率与效率取决于纸机和配料的参数、pH、碱度、填料类型和⽤量、细⼩纤维量、纤维种类、⼲扰物和⼲燥条件等。
1)、pH和碱度的影响碳酸氢根离⼦对AKD与纤维的反应有催化作⽤。
在pH7时AKD的施胶效果与pH8和pH9相⽐差很多，但最有效的pH值是在8~9之间。
为了取得同样的施胶度不得不增加AKD的⽤量或将pH值调节到7.5~8.0，这是施胶最适合的范围。
采⽤碳酸钙作为填料的系统很⾃然地在这⼀pH值范围，因为碳酸钙充当了缓冲剂。
实际经验指出，150~250mg/kg的碱度，能提⾼AKD的施胶效率及热化速率。
所以在配料中加⼊适量的NaHCO3或Na2CO3可达到此⽬的。
2)、填料的影响填料对AKD施胶剂有不利的影响。
⼀般认为有两种机理：其⼀，由于填料的⽐表⾯积⽐纤维⾼，AKD倾向于吸附在填料表⾯，吸附在填料上的AKD不会对施胶有积极作⽤。
添加胶的量必须增加到能弥补这种损失程度；其⼆，填料影响施胶效果是通过影响胶料的单程留着率。
⼀些原来被填料吸附的胶料能重新分布在纤维表⾯，然⽽，如果填料未留着，则这些吸附的胶也随之流失，因此。
填料的单程留着率对有效施胶也很重要。
对于AKD施胶系统，碳酸钙是最适合的填料颜料。
如使⽤滑⽯粉是很不适宜的。
使⽤滑⽯粉为填料的纸，加两倍AKD的量仍不能达到以碳酸钙为填料的纸相同的施胶度。
3)、细⼩纤维的影响过多增加配料中细⼩纤维的量与填料的影响很相似，然⽽，细⼩纤维更⾼的⽐表⾯积意味着要达到规定的施胶量就需要加⼊更多的胶量。
浆料对AKD施胶度的影响包含许多因素，如浆的羧基含量，⽐表⾯积和羟基含量等。
⼈们对这⽅⾯的了解还不太全⾯，但已经取得⼀些共识。
如未漂浆⽐漂⽩浆易施胶，⾼α-纤维素含量的漂⽩浆要达到规定的施胶度需要更⾼的AKD量，酸性亚硫酸盐浆⽐硫酸盐浆施胶困难等。
4)、其它添加剂的影响造纸中使⽤的其它添加剂对AKD将产⽣正、反两⽅⾯的的影响。
AKD如何施胶剂的技术
AKD如何施胶剂的技术施胶是造纸的重要工艺过程之一，通过施胶可赋予纸和纸板一定的抗液性，防止或延缓某些液体对纸页纤维的渗透和扩散，以满足人们的加工和使用要求。
随着施胶剂和其应用技术的不断发展，人们在利用化学合成的方法开发新的高效施胶剂上取得了历史性突破，开发出新型施胶剂ＡＫＤ，这种可同纤维素应的施胶剂可在中／碱性条件下施胶，可用ＣａＣＯ３作填料，满足了某些特种纸和高档纸的要求，因而得到了迅速发展。
１ＡＫＤ施胶机理ＡＫＤ是英文ＡｌｋｙｌＫｅｔｅｎｅＤｉｍｅｒ的缩写，其成分为烷基烯酮二聚体，ＡＫＤ和其它施胶剂一样也有疏水和亲水两种基团，在施胶过程中都有留着，均匀分布，转向定位与纤维素成键结合的过程。
不同的是，加到纸料中的ＡＫＤ乳液粒子由于自身带正电荷，并借助阳离子淀粉和ＰＡＭ等助留剂的作用留着在带负电荷的湿纸纤维之间；在纸机的压榨和干燥过程中，这些球状的ＡＫＤ粒子，由于熔点低，很易在纤维表面扩展分布，形成均匀的覆盖膜﹔在随后的纸页进一步干燥和下机贮存的一段时间，ＡＫＤ分子上的活性基（内酯环）在适宜的条件下和纤维素上的羟基发生酯化反应，以牢固的共价键形式结合在纤维素大分子上，疏水的长链烷基转向纸面，从而使纸页获得一定的抗液体渗透和扩散的性能。
作为ＡＫＤ胶乳的使用，要获得满意的施胶效果，使胶料留着在湿纸页中是关键，首程留着率要控制在７５％-８５％以上，其次是要提供使ＡＫＤ与纤维形成共价键结合的条件。
２ＡＫＤ胶乳使用前的检测ＡＫＤ胶乳的质量主要取决于ＡＫＤ蜡的质量，取决于乳化剂，乳化工艺和设备及存放的时间和条件。
为保证抄纸生产的正常进行，在使用前还可用下述简便的方法了解乳液的质量情况。
２.１１０００ｍｌ量桶装满水，滴入一滴ＡＫＤ乳液，观察其在量桶中的分散情况，如液滴在量桶中缓慢下沉并逐渐扩散，最后均匀地分散在水中，说明这种乳液质量较好（分散得越快，质量越好），如果乳液不分散或分散成几块直线下沉至桶底或上浮，表明该乳液已严重变质。
中性胶AKD使用说明
中性胶AKD使用说明
1、AKD烷基烯酮二聚体，是一种反应型施胶剂。
结构特点是拥
有长碳憎液性能的官能团，既是起施胶作用的基团；拥有能与纤维素键结合的反应基，即羰基或酐基、能与纤维素发生作用，形成酮基，能取得较好施胶效果。
2、AKD虽属于中性施胶剂，但在PH=7.5~8.5时效果最好，
PH值超过8.5施胶效果反而下降,即熟化时间短；碱度对施胶也有较大影响，总碱度在150—250mg/l为佳，可提高施胶效率和熟化速率。
但AKD本身保留率较低，要借助于驻留剂（变性淀粉、阳离子淀粉）。
3、AKD目前所用的固含量为15%，贮存应放于阴凉地方，不
宜太阳直晒，否则会水解，其保存期只有一个月时间。
4、影响AKD施胶效果的添家药品：消泡剂、毛布清洗剂、阴
离子染料等。
明矾和AKD添加点应最好分开并且避免过多加入。
明矾用于碱性施胶目的是中和干扰物质而改变AKD 施胶条件。
5、AKD使用于重施胶的纸，由于AKD需要一定的熟化时
间，特别是下机放置24h效果更佳，一般档案纸及液体包装纸使用AKD施胶，所以不必担心吸水性的变化。
6、AKD的加入量为8~11kg/T纸，但需要较好的保留剂进行
保留，染料使用量会下降，加入太多成纸做成纸箱后会打
滑，所以生产中注意不是加入量越大越好。
7、实验室测试以下机时取样在105℃时烘5-8min，测吸水性
为标准。
AKD造纸施胶剂制备探讨-造纸工业论文-轻手工业论文
AKD造纸施胶剂制备探讨-造纸工业论文-轻手工业论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要：与其施胶剂相比，AKD施胶剂具有成本低、寿命长等特点，基于这些材料优势，AKD施胶剂成为现阶段使用频率最高的造纸原料。
为进一步发挥AKD施胶剂的材料优势，增强其材料稳定性，管控运输成本，避免水解情况的发生，文章以AKD施胶剂制备作为研究对象，从多个层面出发，系统探讨制备方法，细化制备流程，构建起科学高效的AKD施胶剂制备体系。
关键词：造纸；AKD施胶剂；生产条件；制备方法1AKD施胶剂概述对AKD施胶剂的全面梳理，有助于引导工作人员从AKD施胶剂构成、材质稳定性等层面出发，形成完备的认知，对于后续AKD施胶剂制备方法的调整、优化提供了方向性引导，实现AKD施胶剂制备方案的升级，切实满足现阶段造纸环节，对于AKD施胶剂的使用需求。
AKD施胶剂被广泛应用于包装纸、再生纸之中，随着我国经济体量的增加，购物需求的不断上涨，对于包装纸的消耗量逐年提升，以较为常见的瓦楞纸为例，其在制作的过程中，需要使用大量的AKD 施胶剂，以提升瓦楞纸的结构强度以及使用寿命[1]。
技术的快速发展，促进了AKD施胶剂生产加工技术的成熟，在很大程度上，满足了造纸需求。
但是从实际情况来看，在多种因素的支持下，AKD施胶剂仍旧存在稳定性较差、运输困难等问题，这是由于AKD作为一种低分子聚合物，在不同的工艺处理下，其多以固体形式存在，呈现出白色，但是在自身分子结构的影响，AKD熔点较低，只有40～60℃，与水的兼容性较差，在经过必要的乳化处理，形成AKD施胶剂，作为浆内施胶剂，被广泛地应用于造纸活动中。
目前在造纸环节，普遍将AKD 施胶剂进行乳化处理，将其颗粒直径口控制在0.5～2μm，考虑到AKD 熔点较低，因此AKD施胶剂在存储过程中，对于环境温度要求较高。
无形之中，影响了AKD施胶剂作用的有效发挥，增加了实际的使用成本。
AKD中_碱性施胶剂及影响其施胶因素_付建生
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2009 年第 1 期
3 影响 AKD 施胶的因素
3.1 AKD 用量对施胶的影响 AKD 胶用量小于 0.1％几乎没有施胶效果。但当
用量超过 0.4％时，纸页的施胶度不但不会增加，AKD 的保留率还会明显下降，富集在白水中的 AKD 在白 水循环过程大量水解，生成的二烷基酮沉积在网部， 造成粘辊、糊网。一般 AKD 的用量在（0.1~0.25）％之 间；重施胶时用量在（0.25~0.35）％之间，若用量超过 0.35％仍达不到预期的施胶度，就不能再盲目的增加 AKD 的用量，而应从其它方面考虑。 3.2 浆料种类对 AKD 施胶的影响
不同种类的纸浆，由于纤维的化学组成、比表面 积、Zeta 电位等不同，对 AKD 施胶的响应也不同：一 般木浆好于草浆；阔叶木浆好于针叶木浆；化学浆好 于机械浆。要使纸页施胶良好，AKD 在纸页纤维表面 的覆盖率必须达到一定数值，一般在（4~5）％。阔叶 木浆之所以易于施胶可能是由于其湿润表面积较小， 只需较少的 AKD 即可使纸页的表面覆盖率达到施胶 要求。
(上接第 12 页)旦断裂，胶粘物的基本组分就很难在系 统中重新聚合。
5 总结
胶粘物作为污染物的一种，危害性大，控制难度 大。随着废纸中胶粘物含量的增多，进入生产系统前 挑选去除越来越受到人们重视，然而带入生产系统仍 不可避免。针对胶粘物的特性，应利用机械方法选择 先进的装备、最佳生产流程，尽量减少和消除胶粘物 的危害。一旦胶粘物进入抄造系统，选择合适的胶粘 物控制剂，以控制胶粘物“障碍”。胶粘物的控制和清 除，是当今困扰造纸生产商的主要问题，渴望更多的 新工艺、新设备、新助剂问世，以消除胶粘物危害。
1 AKD施胶机理
1 AKD施胶机理AKD属纤维反应型合成施胶剂，在中、碱性条件下，反应性官能团能够和纤维素上的羟基发生反应，形成共价键结合而固着在纤维上，在纤维表面形成一层稳定的薄膜，使纤维由亲水性变为疏水性，从而使纸页获得抗水性。
AKD虽然具有能够直接和纤维素羟基反应的官能团，但在纸机湿部二者基本不发生反应。
AKD乳液加入浆料中以后，施胶剂粒子仅仅只是分散在浆料体系中，多个施胶剂粒能够形成比较大的附聚团，这些附聚团和单个的施胶剂粒子吸附在细小纤维、填料和纤维表面，上网后随着这些细料的留着而留着在湿纸页中，此时AKD只是以静电吸附和游离形式存在，它和纤维素之间的共价键还没有形成。
在干燥部，随着纸页中的水分逐渐减少，受干燥温度的影响AKD粒子熔化而在纤维表面扩展开，分子上具有反应性的官能团朝向纤维，疏水基部分向外，朝向纤维的反应性官能团与纤维素的羟基发生反应形成共价键，从而固着在纤维表面上，完成施胶过程。
2假施胶原因分析及预防措施AKD是反应性施胶剂，纸（或纸板）下机后，要经过一段时间使AkD与纤维素发生结合反应，才能达到施胶效果。
造成假施胶的根源是AKD没有发生有效的反应或没有反应，特别是在熟化过程中如果AkD发生水解反应，就不能与纤维素反应达到施胶效果。
经研究发现AKD水解反映与纸页的pH、填料中的游离碱、下机水分和干燥温度等因素有关。
在生产上，AKD施胶中产生假施胶的原因主要有以下几个方面。
（1）系统pH值超出范围AKD的施胶效果与PH值的关系很大，一般认为只有在中、碱性条件下AKD的内酯环才能打开与纤维素上的羟基反应。
当PH＜6时，AKD几乎不能产生施胶作用；随着pH值增加,AKD 的施胶效率会逐渐提高，尤其是pH在6.7~7.5之间时，纸页的施胶度上升最快；但当pH值＞8．0时，施胶度的上升速度开始减慢。
可见系统pH值对施胶果有重要的的影响，pH值太低或太高施胶效果都不理想。
其原因是pH值太低时，施胶剂的化学反应速度比较慢，随着浆料pH值的增加，反应速度随之加快，但同AKD的水解速度也随之加快，施胶效果会因AKD的水解而降低。
AKD中性施胶原理与
二、AKD的合成与乳化
AKD的合成 AKD的合成
AKD为不饱和内酯 AKD为不饱和内酯 原料：饱和脂肪酸(棕榈酸、月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、花生酸) 原料：饱和脂肪酸(棕榈酸、月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、花生酸)
RCH2COOH
SOCl2
RCH2COCl R H C C O R C H R C O C C H O C O
提高留着率的方法
填料加入之前在浓浆处加入AKD(但可能加速 分解 但可能加速AKD分解 填料加入之前在浓浆处加入 但可能加速 分解) 优化助留系统，往往比选择更佳的AKD还要重要 优化助留系统，往往比选择更佳的 还要重要
提高留着率的方法
阳离子淀粉可以优先将AKD沉积在纤维表面， 阳离子淀粉可以优先将AKD沉积在纤维表面，增进施胶效率 AKD沉积在纤维表面
阴离子垃圾含量与系统电量
阴离子垃圾物具有比表面积大， 阴离子垃圾物具有比表面积大，负电荷量高的特点 随pH的升高，阴离子垃圾物含量变大 pH的升高， 的升高 施胶剂被阴离子垃圾物吸附而不被纤维吸附 这些阴离子垃圾物如不被留着，则加速AKD水解 这些阴离子垃圾物如不被留着，则加速AKD水解 AKD 高效率清洗纸浆 使用阴离子垃圾捕捉剂 AKD加入之前系统的电量不能为太高的正电荷Байду номын сангаас AKD加入之前系统的电量不能为太高的正电荷性 避免过量加入阳离子聚合物
RCH2COCl
+
RCH2COCl
(C2H5)3N －HCl R
+
H C
Alkyl Ketene Dimer
Figure 18 Synthesis of AKD( R= C14H29 to C20H39 )
AKD的乳化与乳液指标
AKD碱性造纸施胶剂
AKD碱性造纸施胶剂AKD中性/碱性造纸施胶剂进行浆内施胶，其施胶效果除与AKD乳液本身的质量性能有关外，还与应用工艺条件及造纸原料种类有关［1～4］。
也就是说如果使用时不根据实际生产情况，有针对性的采取相应的措施，制订合理的施胶工艺和操作使用规程，那么施胶效果可能很差，甚至丧失。
AKD胶因阳离子化而使胶料表面带有正电荷，造纸纤维本身呈负电性，通过静电吸附使AKD胶粒定着到纤维上，经脱水干燥后，AKD分子的反应基团和纤维上的羟基反应生成牢固的共价键，AKD分子的疏水端定向朝外，形成单分子膜，使纸页表现出较好的疏水功能[5～9]。
由于AKD胶的施胶量为0.15%～0.30%，用量很少，加上供浆系统如泵、压力筛等高剪力设备的作用，吸附到纤维上的AKD胶粒部分会从纤维上脱落下来[2～9]。
因此为保证有限的AKD胶粒尽可能留着在纤维上，发挥应有的施胶效能，对AKD的应用工艺条件进行系统的探讨分析来指导生产，具有十分重要的意义。
AKD-LT中性施胶剂的应用研究，采用阳离子淀粉—阴离子聚丙烯酰胺双组分助留系统。
研究探讨和分析了阳离子淀粉、阴离子聚丙烯酰胺，CaCO3填料，pH值和干燥温度等对AKD施胶的影响，并且也对麦草浆配比改变后的施胶效果进行了评价。
1实验材料及方法1.1化学药品中等电荷密度阳离子淀粉，A-PAM(相对分子质量300～500万)，填料为沉淀CaCO3，AKD-LT中性施胶剂(AR10)。
1.2纤维原料进口商品漂白针叶木浆，打浆度30°SR；漂白阔叶木浆，打浆度30°SR。
国产漂白麦草浆，打浆度28°SR(除特别说明外，所有纸样纤维材料配比：针∶阔∶草35∶35∶30，CaCO3用量20%)。
1.3抄片西北轻工业学院ZQJ1200mm抄片器，纸张定量80g/m2。
1.4纸的熟化方法纸片经干燥后，放入105℃烘箱，熟化15min，取出冷却至室温后进行施胶度测定。
2023年浅谈：造纸化学品AKD中性施胶剂
浅谈：造纸化学品AKD中性施胶剂AKD是一种反应型施胶剂，对工艺条件有其特别性，作为使用者应当了解它的机理以及哪些工艺对它的使用效果有影响。
一、AKD的施胶机理AKD属纤维反应型合成施胶剂，在中、碱性条件下，反应性官能团能够和纤维素上的羟基发生反应，形成共价键结合而固着在纤维上，在纤维表面形成一层稳定的薄膜，使纤维由亲水性变为疏水性，从而使纸页获得抗水性。
AKD中性施胶剂的施胶过程包括以下过程：①留着——纸机湿部需要加入阳离子助留剂，提高AKD的留着。
在生产中，我们可以通过提升保留率来提升AKD在系统中的性能。
②分布——在干燥过程中，加热使AKD胶料在纤维素表面分布和扩展。
③定向和固着——在纸张的干燥和存放过程中，AKD的四元环基与纤维素羟基发生酯化反应，定向和固着在纤维上，完成施胶作用。
二、影响AKD中性施胶效果的因素①AKD的用量：应当是在保证施胶度的前提下越少越好。
AKD的施胶曲线表明：AKD有一个最小用量，低于它，施胶度几乎为零；但超过最佳用量，多余部分不但不能增加施胶度，而且会引起纸面摩擦系数过小，纸页打滑。
②助留剂体系：合理的助留系统应维持首程留着率在75％～85％。
在生产中用阳离子PAM作为助留剂，阳离子PAM要求有较高的分子量和较低电荷密度。
③AKD乳液存放条件及其在浆料悬浮液中的水解：AKD乳液可以在室温下贮放2个月，不允许超过30℃或受冻。
实践证明，贮存温度超过30℃或受冻，AKD的用量是正常用量的两倍以上。
若加水稀释必需在48小时内用完，否则AKD会水解，失去施胶作用。
所以夏天使用AKD的单耗会上升，这是由于系统温度高，部分AKD产生水解，不能起到施胶的效果。
④硫酸铝使用：由于硫酸铝是价格廉价的阴离子捕获剂（ATC），但要留意pH值的掌握。
⑤pH值：AKD的施胶效果与pH值的关系很大，当pH＜6时，AKD 几乎不能产生施胶作用；随着pH值增加,AKD的施胶效率会渐渐提高，尤其是pH在6.7～7.5之间时，纸页的施胶度上升最快；但当pH＞8时，施胶度的上升速度开头减慢。
AKD
AKD烷基烯酮二聚物(Alkyl Ketene dimers)是造纸较常用的一种合成胶。
结构式如下。
RCH=C一CHR'丨丨O一C=O结构式中的R或R'为烷基，变更不同的烷基可以得到一系列的烷基烯酮二聚体，但适于造纸中性施胶的是14烷和16烷。
1948年，美国Herecules公司发明了一种中性施胶剂---烷基烯酮二聚体（Alkyl Ketene dimer）。
但当时由于乳液稳定性差，阳离子淀粉和助留剂等化学品尚未发明，胶料留着率低，因而未能广泛应用。
到1972年之后才有所改善，之后质量不断提高。
固体AKD的熔点约50℃，不溶于水，制胶时需加入分散剂和乳化剂（如阳离子淀粉）。
AKD适用于在pH值为8.2的条件下使用。
一般在上网前加入。
，主要用于造纸中性施胶AKD的施胶作用在纸页干燥以后尚未完成，卷取后存放24小时仅完成80％，若干天后施胶反应还在继续进行。
AKD（烷基烯酮二聚体）是一种在中碱性条件下的反应型施胶剂，是松香系列施胶剂的更新换代产品，其反应机理是：AKD乳液粒子借助阳离子淀粉、聚丙烯酰胺等单元或双元助留系统定着在纤维表面，在干燥和贮存期间AKD分子和纤维素分子上的羟基发生酯化反应完成施胶过程。
它适用于书写纸、双胶纸、静电复印纸、铜版纸、育果袋纸、照相原纸、新闻纸、包装纸等纸种的生产。
与酸性施胶相比，AKD中碱性施胶能明显提高纸张强度和韧性，改善印刷性能，克服松香胶夏季施胶苦难的缺点，还可以节约长纤维原料、降低浆耗、减少设备腐蚀。
我公司的ＡＫＤ乳液采用最新的纳米微乳技术生产，外观色泽、胶粒直径、储存稳定性等方面，在国内均处于领先地位，是新一代中/碱性施胶的理想产品。
一、AKD乳液主要指标：外观：乳白色或略带黄色的乳液固含量：15±0.5%离子型：阳离子型P H 值：3—4粒径：小于0.3μm粘度：≤30mPa.S（25℃)分散性：冷水中易分散稳定性：3个月（５－３０℃）二、使用方法：1、一般将AKD乳液稀释成3~4%浓度（也可用原液），用计量泵连续加入调浆箱、高位箱或浆管道中。
白泥碳酸钙填料对AKD施胶的影响机理研究
白泥碳酸钙填料对AKD施胶的影响机理研究白泥碳酸钙填料对AKD施胶的影响机理研究引言：AKD（Alkyl Ketene Dimer）作为一种重要的造纸助剂，在纸张上具有良好的覆盖性和润湿性能。
白泥碳酸钙填料作为一种常用的填料，在纸张生产过程中广泛应用。
然而，目前对白泥碳酸钙填料对AKD施胶影响机理的研究还比较有限。
本文旨在探讨白泥碳酸钙填料对AKD施胶的影响机理，以期为纸张制造工艺提供科学依据。
一、AKD施胶过程简介AKD施胶是指将AKD溶解在水中，然后涂抹在纸张表面的一种工艺。
在施胶过程中，AKD与纸纤维发生反应，形成融入纸张结构中的覆盖层，提高纸张的润湿性和涂覆性能。
二、白泥碳酸钙填料的特性白泥碳酸钙填料是一种由针状状白泥矿经过磨浆、沉淀洗涤和烘干等工艺处理而成的填料。
它具有良好的白度、光泽度和均匀度。
由于其细微的颗粒结构和高度结晶性，白泥碳酸钙填料具有较高的吸附能力和润湿性。
三、白泥碳酸钙填料对AKD施胶的影响1. 填料稳定性影响：白泥碳酸钙填料的高结晶性和细微颗粒结构可以提高AKD溶解在水中的稳定性。
AKD溶液稳定性的提高可以使得AKD在纸张上更加均匀地分布，增强AKD与纸纤维的结合力。
2. 填料润湿性影响：白泥碳酸钙填料具有较高的润湿性，可以使AKD溶液更易于湿润纸张表面。
填料的润湿性对AKD的扩散、渗透和反应起到重要作用。
填料的润湿性越好，AKD的扩散速度和反应速度越快，提高了AKD与纤维的接触面积和反应效果。
3. 填料吸附能力影响：白泥碳酸钙填料表面带电荷，在AKD溶液中会与AKD分子产生静电作用。
填料表面的电荷可以吸引AKD分子附着在其表面，增加AKD与填料的接触面积，促进AKD与纸纤维的结合。
四、纸张性能的改善通过研究我们发现，使用白泥碳酸钙填料进行AKD施胶可以改善纸张的多项性能。
首先，纸张的润湿性和涂覆性能得到提高，使纸张表面更容易吸收油墨和液体。
其次，填料的添加使纸张的厚度和平整度增加，提高了纸张的质感和均匀性。
AKD施胶机理及纤维抗水性能的研究的开题报告
AKD施胶机理及纤维抗水性能的研究的开题报告【开题报告题目】AKD施胶机理及纤维抗水性能的研究【选题背景和意义】脱墨过程中，印刷纸张往往需要使用AKD施胶，以提高纸张的抗水性能。
其中，AKD施胶机理及施胶后纸张的抗水性能一直是研究的焦点。
目前，AKD施胶机理研究还存在一些问题，如反应机理不清晰、反应条件不确定等。
此外，随着环保意识的推进，人们对纤维处理过程的环保性要求也越来越高，因此，如何优化AKD施胶的反应条件，提高反应效率，同时减少污染是亟需解决的问题。
本文选题的意义在于通过对AKD施胶机理及纤维抗水性能的研究，揭示AKD与纤维之间的反应机理和影响纸张抗水性能的关键因素，为AKD施胶反应条件的优化提供参考，同时为纸张的研究提供理论支持。
【研究内容】1. AKD施胶机理的研究：包括AKD分子的结构特征、与纤维之间的相互作用及反应路径等方面。
2. AKD施胶后纸张的抗水性能研究：分析AKD施胶对纸张抗水性能的影响因素，如施胶浓度、施胶时间、纤维类型等。
3. AKD施胶反应条件优化：通过实验，选择最佳反应条件，提高AKD施胶反应的效率和环保性。
【研究方法】1. 纤维的制备与表征：选取常用纸张原料，如木浆和废纸，通过乳化和沉淀等方法制备AKD纤维。
2. AKD施胶反应机理的研究：通过分析AKD分子结构特征及与纤维间的相互作用，揭示AKD施胶的机理。
3. AKD施胶后纸张的抗水性能研究：通过湿强度实验、水分回收试验等方法，分析AKD施胶对纸张抗水性能的影响因素。
4. AKD施胶反应条件的优化：以纤维的抗水性、施胶时间及废水含浊量等指标作为优化指标，寻找最优的反应条件。
【预期成果】1. 揭示AKD施胶机理及纤维对AKD施胶的反应过程的影响因素。
2. 优化AKD施胶反应条件，提高反应效率和环保性。
3. 为AKD施胶工艺的改进提供理论支持。
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1 AKD施胶机理
AKD属纤维反应型合成施胶剂，在中、碱性条件下，反应性官能团能够和纤维素上的羟基发生反应，形成共价键结合而固着在纤维上，在纤维表面形成一层稳定的薄膜，使纤维由亲水性变为疏水性，从而使纸页获得抗水性。
AKD虽然具有能够直接和纤维素羟基反应的官能团，但在纸机湿部二者基本不发生反应。
AKD乳液加入浆料中以后，施胶剂粒子仅仅只是分散在浆料体系中，多个施胶剂粒能够形成比较大的附聚团，这些附聚团和单个的施胶剂粒子吸附在细小纤维、填料和纤维表面，上网后随着这些细料的留着而留着在湿纸页中，此时AKD只是以静电吸附和游离形式存在，它和纤维素之间的共价键还没有形成。
在干燥部，随着纸页中的水分逐渐减少，受干燥温度的影响AKD粒子熔化而在纤维表面扩展开，分子上具有反应性的官能团朝向纤维，疏水基部分向外，朝向纤维的反应性官能团与纤维素的羟基发生反应形成共价键，从而固着在纤维表面上，完成施胶过程。
2假施胶原因分析及预防措施
AKD是反应性施胶剂，纸（或纸板）下机后，要经过一段时间使AkD与纤维素发生结合反应，才能达到施胶效果。
造成假施胶的根源是AKD没有发生有效的反应或没有反应，特别是在熟化过程中如果AkD发生水解反应，就不能与纤维素反应达到施胶效果。
经研究发现AKD水解反映与纸页的pH、填料中的游离碱、下机水分和干燥温度等因素有关。
在生产上，AKD施胶中产生假施胶的原因主要有以下几个方面。
（1）系统pH值超出范围
AKD的施胶效果与PH值的关系很大，一般认为只有在中、碱性条件下AKD的内酯环才能打开与纤维素上的羟基反应。
当PH＜6时，AKD几乎不能产生施胶作用；随着pH值增加,AKD 的施胶效率会逐渐提高，尤其是pH在6.7~7.5之间时，纸页的施胶度上升最快；但当pH
值＞8．0时，施胶度的上升速度开始减慢。
可见系统pH值对施胶果有重要的的影响，pH
值太低或太高施胶效果都不理想。
其原因是pH值太低时，施胶剂的化学反应速度比较慢，随着浆料pH值的增加，反应速度随之加快，但同AKD的水解速度也随之加快，施胶效果会因AKD的水解而降低。
因此，生产上pH值一般应控制在7.5~8.5之间，根据实际运行经验，当纸机流送系统pH值在7.8~8.2之间时，AKD的施胶效果最好
一旦发现系统的pH值超出控制范围就应该及时调整，在配浆时加人适量氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠等，以调节pH值为最佳状态。
在生产上，常用碳酸氢钠来调节系统的Pll
值，因为碳酸氢根离子能提高AKD的施肢效果，同时加入的碱增加了系统中的碱度，碱度在150～250mg·L—1—范围内，也会提高AKD的施胶效果。
（2）干燥温度太低
多缸纸机的干燥曲线及纸页下机温度对施胶效果有重要的影响，干燥曲线是制约在施胶熟化程度的主要因素，使用松香施胶的纸机系统，如果改用AkD施胶而同时对其干燥曲线不进行适当的改变，则难以得到理想的施胶效果，这也是目前许多纸厂由酸性施胶改为中性施胶时没有获得成功的主要原因。
实践证明，要获得比较好的施胶度，当纸页进入烘干部以后，就需要采用快速升温的干燥曲线，并且需要提供足够的干燥热量，以尽快降低纸页水分，破坏AKD的静电吸附作用，促使施胶剂分子重排，加快施胶剂与纤维素羟基之间的化学反应。
在生产中还发现纸页的下机温度不同，AKD的熟化程度也不相同，主产实践表明纸幅的下机温度越高，施胶剂的熟化程度越好。
另外，如果在表面施胶前纸页的施胶状况良好，而经过表面施胶以后，在复卷机处却失去了施胶度，这种情况一般是烘缸干燥曲线不当、干燥热量不足、纸页水分过高等原因导致了正常施胶反应被表面施胶淀粉所干扰，发生了再定向。
对此可以通过降低纸页出压榨部水分、改善干燥曲线．提高干燥能力或者增加用量来调节。
（3）下机纸页水分太高
纸页的水分含量对施胶效果的影响、纸页在烘干过程中的水分和下机纸页水分都会影响的施胶效果。
在烘干部，AKD的静电吸附不断被破坏，其反应性官能团与纤维素羟基形成共价键而起到施胶作用。
在烘干过程中，如果纸页水分过高，会影响AKD与纤维之间的反应；反之，纸页水分越低，参加反应的AKD就越多。
操作中适当降低纸页出压榨部和干燥部的水分，有助于施胶反应的完成，加快AKD熟化。
纸页下机时．纸张中的大部分AKD与纤维素之间仍旧以静电吸附形式存在，还需要再放置一段时间，或者通过复卷加热进一步促进其共价键的形成，以达到最佳施胶度。
如果纸页下机水分含量比较低，AKD的静电吸附将会继续被破坏，随后与纤维素发生反应而得到熟化；对于水分较高的纸，因为纸页下机时其中的AKD 大部分仍以静电吸附和游离状态存在，通过放置或加热仅有一部分AKD与纤维素发生反应，另外一部分会缓慢水解；如果纸页水分过高，特别是多层纸板，则继续参加反应的AKD更少，大部分AKD将会逐渐水解而失去施胶作用，纸页的吸水性随着放置时间的延长而逐渐升高。
（4）填料中游离碱的存在
填料对AKD施胶有不利的影响。
一般认为有两种原因，一是由于填料的比表面积比纤维高，胶料倾向于吸附填料表面，吸附在填料上的AKD不会对施胶有积极作用。
添加胶的量必须增加到能弥补这种损失程度。
二是填料影响施胶效率是通过影响胶料的留着率，一些原来被填料吸附的胶料能重新分布在纤维表面，如果填料未留着，则这些吸附的胶料也随之流失，因此，填料的留着对有效施胶也很重要。
另外，如果纸页水分过高、贮存温度过高。
填料悬浮液中的游离石灰含量过高也很容易造成施胶剂水解速度加快，严重时放置一段时间后纸页施胶度完全失去，造成假施胶。
悬浮液中的石灰含量除与其制备过程有关外，通常，悬浮液放置时间越长，其中含有的游离氢氧化钙就会越多，因此悬浮液长久放置对施胶有不良影响。
实际上，不同的施胶方式，使用的填料是不同的。
一般而言，酸性施胶工艺，采用的填料是滑石粉，因为在酸性条件下，滑石粉的有效成分不会发生化学反应，有利于施胶的完成。
中性施胶工艺，采用的廉价的碳酸钙作填料，在弱碱性条件下完成的施胶。