AKD专用高分子表面活性剂的性能研究

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苯乙烯-丙烯酸丁酯改性AKD表面施胶剂的研究与应用

韦克先生
江门市高层次人才，现任亚太森博（广东）纸业有限公司技术部经理；主要从事文化用纸质量、工艺、原辅料技术支持。
中图分类号：TS727+.5; TS753.9 文献标志码：A 文章编号：1007-9211(2024)04-0070-05
70 第45卷第4期 2024年4月
摘要：基于抗水型表面施胶剂与增强型表面施胶在实际生产过程中存在的问题，本文提出了苯乙烯-丙烯酸丁酯改性A K D表面施胶剂概念及工艺方案，并将其应用于文化用纸的生产。结果表明：对于使用O B A增白的文化用纸，相比于增强型表面施胶剂，苯乙烯-丙烯酸丁酯改性A K D表面施胶剂在保证产品强度性能与抗水性能优良的前提下，能够降低A S A的用量15.09%，表面施胶剂用量降低13.15%，O B A总用量降低26.54%，平均每吨纸节约成本8.07 元，产生了较好的经济效益。关键词：表面施胶剂；文化用纸；荧光增白剂OBA
技术 Technology
表面施胶可以赋予纸张优良的抗水性能，同时起到增加纸张强度的作用，也是确保纸张能够满足使用需求的重要工艺[1-5]。常用的表面施胶剂种类有淀粉、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、苯乙烯-马来酸酐共聚物与A K D等[6～8]，在实际生产中为了提升使用效果也会将多种施胶剂复配进行使用。
Apr., 2024 Vol.45, No.4
Technology 技术
表1 不同表面施胶剂的颗粒电荷测定值
表3 中试成纸性能对比
样品
PCD
抗水型表胶剂A1
107
增强型表胶剂S1
-40
苯乙烯-丙烯酸丁酯改性 A K D 表面施胶剂 M 1
-39
样品

AKD文献调研

AKD文献调研AKD施胶剂最早是由美国Hercules公司于20世纪50年代开发的。

它是一种低熔点（一般在43~55℃之间）的浅黄色蜡状固体，不溶于水。

其研发的初衷是作为一种可以与纤维反应的浆内施胶剂，但由于乳液稳定性较差，胶料留着低，并未获得广泛应用。

随后阳离子AKD 中性施胶剂的开发，由于其发挥了高不透明度、高白度、低成本的沉淀CaCO3填料的优势，许多高档纸开始从传统的酸性抄纸转向中/碱性抄纸，自此，AKD进人了快速发展的时期。

AKD是一不饱和内酯，它的分子中有1个内酯环和2个烷基侧链。

一般认为其内酯环是反应性官能团，可以打开与纤维素表面的羟基发生反应，生成不可逆的β-酮酯，并固着在纤维上，疏水性的烷基朝外，从而使纸页产生抗水性能。

同时AKD还会水解生成施胶效果较差的β-酮酸，并进一步生成双烷基酮而丧失施胶性能[1]。

AKD不溶于水，其作为内施胶添加剂时同其他许多湿部化学品一样，需要将AKD制成能稳定分散在水中的小颗粒。

因为AKD是非离子型的，在水中又较易水解，故应先将AKD用阳离子型稳定剂乳化，使其稳定分散，同时由于乳化剂的保护作用，可降低AKD的水解速度。

形成的AKD乳液胶粒带有正电荷，提供了与带负电荷的纤维产生静电结合的机会，从而使AKD粒子可以靠静电留着机理留着在纤维上，随后通过AKD分子在纤维表面的迁移与定向，使纸张具有整体抗水性。

近些年来，高强瓦楞原纸的需求日益增加，并且向着轻量化、高强度、重施胶的方向发展，带动了表面施胶型AKD乳液的出现，并逐渐成为研究与应用的热点。

另外，也有使用AKD 包覆淀粉淀粉[2]、AKD改性滑石粉/绢云母作为填料的研究[3]，进一步拓宽了AKD在造纸领域的应用。

本次文献调研按照AKD不同的应用方式分类，简要论述了AKD乳化剂的合成以及AKD乳液的制备方法，同时也简单提及AKD在填料领域的应用。

1 AKD作为浆内施胶剂时乳液的制备AKD作为浆内施胶剂应用时，首先要解决的是AKD的乳化问题。

高分子表面活性剂在表面施胶中的应用

摘要：表面活性剂在造纸中有很大的应用，例如在制浆、湿部、脱墨、涂布加工等方面。

本文主要综述了几种主要的高分子表面活性剂如：阳离子淀粉，AKD 专用高分子表面活性剂，壳聚糖，聚乙烯醇，羧甲基纤维素等在表面施胶中的应用。

关键词：造纸、高分子表面活性剂、表面施胶。

表面施胶也叫纸面施胶，纸页形成后在半干或干燥后的纸页或纸板的表面均匀涂上胶料。

施胶剂分松香型和非松香型两大类，非松香型施胶剂主要用于表面施胶。

常用的表面施胶剂含有疏水基和亲水基，因此广义地说都是表面活性剂。

表面施胶剂主要有变性淀粉、聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纤维素(CMC)和聚丙烯酰胺(PAM)等。

可根据不同的需要选择不同的表面活性剂，如：提高抗水性，可用AKD、分散松香、石蜡、硬脂酸氯化铬、苯乙烯马来酸酐共聚物及其他合成树脂胶乳等；提高抗油性，可加入有机氟化合物，如全氟烷基丙烯酸酯共聚物，全氟辛酸铬配合物，全氟烷基磷酸盐等；增加防黏性，可加入有机硅树脂；改善印刷性能，主要用变性淀粉、CMC、PVA等[1]；改进干湿强度，可加入PAM、变性淀粉等；改善印刷光泽度和印刷发色性，主要用CMC、海藻酸钠、甲基纤维素、氧化淀粉等。

为了提高表面施胶效果，通常采用两种或几种表面活性剂共用的方法。

1. 淀粉是一种天然高分子化合物，它是一种重要的表面施胶剂和纸张增强剂。

在造纸工业中，薯类淀粉使用效果较好。

天然未改性的淀粉粘度较高，流动性差，容易凝聚，用水稀释后易沉淀，故在表面施胶中常用各种改性淀粉。

改性淀粉在较高浓度时仍有较低的粘度，并保持良好的溶解性、粘着力和成膜性能。

用于表面施胶的改性淀粉主要有氧化淀粉、阳离子淀粉、阳离子型磷酸酯淀粉、羟烷基淀粉、双醛淀粉、乙酸酯淀粉、酸解淀粉。

以下主要介绍阳离子淀粉。

阳离子淀粉通常是指淀粉在一定条件下与阳离子试剂反应制得的产物，阳离子试剂主要有叔胺盐类和季铵盐类阳离子试剂。

阳离子淀粉还可以通过淀粉与阳离子型乙烯基单体通过自由基共聚法制得。

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。

烷基烯酮二聚体(AKD)与乙醇反应活性的及反应物结构的表征

2011年第69卷化学学报V ol. 69, 2011第23期, 2796～2800 ACTA CHIMICA SINICA No. 23, 2796～2800ss4007@*E-mail:Received April 11, 2011; revised July 12, 2011; accepted August 15, 2011.No. 23宋晓明等：烷基烯酮二聚体(AKD)与乙醇反应活性的分析及反应物结构的表征2797它是将所输入的分子转化为薛定谔方程, 然后求解方程得到所需要的有关分子的性质, 可以预测周期体系的能量、结构和分子轨道等[12,13]. 作为功能强大的工具, Gaussian 可以用于研究许多化学领域的课题, 例如取代基的影响、化学反应机理[14～16], 势能曲面和激发能等.近年来, 密度泛函理论在分子和固体的电子结构研究中得到了广泛应用, 它比从头计算法和半经验方法更具有高精度和快速而被广泛采用[17]. 由于DFT 的计算量只随电子数的3次方增长, 故可用于较大分子的计算.为了验证AKD 的反应活性, 本研究采用Gaussian03量子化学程序包对AKD 进行了优化计算, 通过前线轨道理论、电荷密度等分析AKD 的反应活性, 并对AKD 与乙醇的反应产物进行了红外表征.1 实验部分1.1 实验原料十六烷基烯酮二聚体(AKD)购自苏州天马精细化学品股份有限公司, 无水乙醇为分析纯直接使用. 1.2 构建分子结构在GaussView 中构建AKD 与乙醇的结构图, 然后快速优化分子的几何结构, 并对原子进行标号, 如图1, 2所示.图1 烷基烯酮二聚体的结构式Figure 1 Three-dimensional formula of AKD图2 乙醇的结构式Figure 2 Three-dimensional formula of ethanol1.3 Gaussian 计算GaussView 可以直接生成用于高斯计算的输入文件, 对同时安装了GaussView 和Gaussian03程序的计算机, 在GaussView 构建分子结构, 进行快速优化之后, 直接向Gaussian03提交计算, 对AKD 分子的稳定态进行计算, 采用密度泛函理论(DFT)B3LYP 的方法, 选取6-311G(d, p)基组进行了计算, 获取了分子的几何构型、原子的净电荷密度、前沿分子轨道特征组成等参数. 计算涉及106个原子, 1092个原子基本函数, 1760个初始高斯函数, 其中有150个占据轨道, 150个α电子及150个β电子, 计算体系的电荷为0, 多重度为1. 1.4 AKD 与乙醇的反应将AKD 在60 ℃下熔融, 加入到通有氮气的反应器中, 然后向反应器中加入过量的乙醇, 再加入一定量的催化剂, 将反应器升温至80 ℃, 混合物在80 ℃下反应12 h, 冷却后得到反应产物. 将产物水洗、干燥, 除去未反应的乙醇.1.5 AKD 与乙醇反应产物的乳化将20 g 的AKD 与乙醇反应后的产物在60 ℃下熔融, 预热160 g 水和20 g 阳离子淀粉. 将预热好的阳离子淀粉溶液缓慢加入到熔融的AKD 与乙醇产物中, 在4000 r/min 的速度下剪切搅拌1 min 后, 同时在这个过程加入少量的水, 形成W/O(油包水型)乳液, 搅拌完1 min 后加入剩余的水, 继续高速剪切搅拌(10000 r/min) 10 min 后, 转变成O/W(水包油型)乳液, 然后快速冷却、出料. 1.6 施胶性能测定在95 ℃下配制8%的表面施胶淀粉, 将其与AKD 改性产物以质量比50∶3的比例复配, 在60 ℃保温搅拌10 min 备用.在自动涂布机上, 使用2#涂布棒, 以一定速度将施胶液均匀涂在原纸上, 控制涂布量约为6 g/m 2. 在鼓风干燥箱中烘干10 min 后, 平衡水分, 然后测定纸张的抗水性. 利用纸张表面吸收重量测定仪测定纸张可勃值, 参考国标GB/T1540-2002. 1.7 反应产物的表征用德国布鲁克公司的TENSOR27红外光谱仪对反应产物进行红外表征. 用日本电子公司JSM-6700F 场发射扫描电镜对施胶后的纸张表面进行扫描, 得到施胶后的纸张表面形貌.2 结果与讨论2.1 AKD 中Mulliken 电荷分布2798化学学报V ol. 69, 2011试剂进攻的可能性越大, 反之, 原子的正电荷越多, 受亲核试剂进攻的可能性越大. 由表1 AKD电荷Mulliken 分布可以看出: 相对于AKD分子中的其它原子, C(54)原子具有最大的正电荷, 有可能是亲核反应的作用点. AKD的C(54)原子位上有与亲核试剂反应的可能性, 而乙醇的羟基上O原子上有最大的负电荷, 是亲电反应的活性点, 作为亲核试剂, 理论上乙醇有和AKD反应的可能性.2.2 前线轨道理论物质的稳定性与前线轨道的能量差以及最高占据轨道(HOMO)能量的绝对值密切相关. 通常情况下, HOMO轨道能量的绝对值越大意味着化合物基态稳定性越高. 最低空轨道(LUMO)与最高占据轨道的能量差ΔE (E LUMO－E HOMO) 也是分子稳定性的重要指标, 其差值越大, 分子稳定性越强. AKD体系中共有1092个轨道, 其中占据轨道150个. 150号分子轨道为最高占据轨道, 151号分子轨道为最低空轨道. 计算得到的前线轨道附近的轨道能量如表3所示. 最高占据轨道能量E HOMO＝－0.24611 au,最低空轨道能量E LUMO＝－0.03749 au, 能隙E LUMO－E HOMO＝0.20862 au, 最高占据轨道能量的绝对值与能隙都不大, 说明该化合物基态结构易于发生反应. 由于E LUMO＜0, AKD分子在反应中易于得到电子, 能够和羟基进行反应.分子轨道理论认为, HOMO, LUMO及其附近的分子轨道对分子活性影响最大, 因此研究前沿轨道的性质可以为确定活性部位提供重要信息. HOMO上的电子能量最高, 所受束缚最小, 所以最活泼, 容易变动; 而LUMO在所有的未占轨道中能量最低, 最容易接受电子, 因此这两个轨道决定着分子的电子得失和转移能力等重要化学性质. 图3a是AKD分子的最高占据轨道(HOMO), 图3b是最低空轨道(LUMO). 从图中可以看出AKD的HOMO、LUMO 轨道成分主要由内酯环贡表1 AKD Mulliken电荷分布Table 1 Mulliken charge distribution of AKD序号原子电荷/e序号原子电荷/e序号原子电荷/e序号原子电荷/e1 C－0.162194 28 C －0.21377555 H 0.147976 82 C －0.2068042 H 0.111738 29 H 0.103130 56 O －0.346773 83 C －0.2061013 C－0.169205 30 H 0.102921 57 O －0.311740 84 H 0.103522 4 C－0.240184 31 C －0.19943858 C －0.175050 85 H 0.1028745 H 0.127816 32 H 0.103961 59 C －0.201552 86 C －0.2060136 H 0.128706 33 H 0.103268 60 H 0.120239 87 H 0.1035357 C－0.199359 34 C －0.21270961 H 0.124702 88 H 0.1033158 H 0.114422 35 H 0.102987 62 C －0.221806 89 C －0.2067889 H 0.107382 36 H 0.103525 63 H 0.127363 90 H 0.10310210 C－0.216491 37 H 0.104004 64 H 0.105408 91 H 0.10338311 H 0.106190 38 H 0.103528 65 C －0.198562 92 H 0.10368312 H0.10712139C－0.20067166 H 0.104565 93 H 0.103444 13 H0.10446940C－0.21156267 H 0.110242 94 C －0.20422514 H 0.104573 41 H 0.103774 68 H 0.109952 95 C －0.20858615 C－0.198016 42 H 0.102952 69 H 0.104815 96 H 0.103221 16 C－0.214567 43 C －0.22834570 C －0.214186 97 H 0.10321117 H 0.104096 44 H 0.103615 71 C －0.201927 98 C －0.22969918 H 0.104417 45 H 0.103091 72 H 0.105742 99 H 0.10324819 C－0.198090 46 C －0.28621573 H 0.103672 100 H 0.10315120 H 0.103810 47 H 0.105483 74 C －0.209165 101 C －0.28543221 H 0.103881 48 H 0.105901 75 H 0.105310 102 H 0.10559222 C－0.214139 49 H 0.103107 76 H 0.103482 103 H 0.10553223 H 0.103187 50 H 0.100533 77 C －0.204803 104 H 0.10282824 H 0.103212 51 H 0.100199 78 H 0.103118 105 H 0.10043725 H 0.103706 52 C 0.229318 79 H 0.104106 106 H 0.10023526 H0.10357453C－0.27851580 H 0.10401827 C－0.198420 54 C 0.411128 81 H 0.103361No. 23宋晓明等：烷基烯酮二聚体(AKD)与乙醇反应活性的分析及反应物结构的表征2799表2 乙醇的Mulliken 电荷分布Table 2 Mulliken charge distribution of ethanol 序号原子电荷/e序号原子电荷/e1 O －0.413420 5 H 0.0905382 H 0.235801 6 H 0.0905383 C－0.023966 7H 0.101081 4 C －0.308490 8 H 0.113959表3 AKD 的前线轨道能量(au)aTable 3 Frontier orbital energy of AKDNHOMO HOMO LUMO NLUMO 轨道 149 150 151 152 能量－0.26634－0.24611－0.037490.00292aNHOMO 是分子次最高占据轨道, NLUMO 是分子次最低空轨道.图3 AKD 分子的最高占据轨道(a)和最低未占轨道(b)Figure 3 HOMO (a) and LUMO (b) of AKD献, 也就是说内酯环是AKD 的反应活性位.对于两个分子A 和B 间的反应, 前线轨道理论认为分子A 和B 的HOMO 中的电子分别流向对方的未占LUMO, 从而引起化学键的生成和断裂, 发生化学反应. 只有分子A(或B)的HOMO 与分子B(或A)的LUMO 的能量比较接近, 对称性也互相匹配时, 才容易发生电子流动. 乙醇的前线轨道能量如表4所示. 乙醇的HOMO 能量与AKD 的LUMO 的能量比较接近, 因此易于发生电子的流动, 而乙醇是亲核试剂, 能够给出电子, AKD 的内酯环在反应中易于得到电子, 因此二者能够发生反应, AKD 的内酯环断裂, 生成新的化学键.表4 乙醇的前线轨道能量(au)a Table 4 Frontier orbital energy of ethanolNHOMO HOMO LUMO NLUMO 轨道12 13 14 15 能量－0.32507－0.268450.03849 0.06857aNHOMO 是分子次最高占据轨道, NLUMO 是分子次最低空轨道.2.3 AKD 与乙醇反应产物的FT-IR理论上AKD 与乙醇能够反应, 反应产物见图4, 内酯环上的羰基碳原子作为活性位, 能够获得电子, 与乙醇反应时碳氧单键断裂, 生成β-酮酯.图4 AKD 与乙醇的反应化学方程式Figure 4 Chemical reaction equation of AKD and ethanolAKD 与乙醇反应的红外谱图见图5, 1847 cm －1(图中画圈处)为内酯环的特征峰, 1720 cm －1是C-O-C 吸收峰. 与乙醇反应后, 特征峰消失, 说明内酯环进行了开环反应. 在1635 cm －1是β-酮酯的特征吸收峰, 可以说明生成了β-酮酯.图5 AKD 与反应产物的红外谱图Figure 5 FT-IR of AKD (a) and reaction products (b)2.4 施胶后纸页的SEM由图6可以看出, 原纸没有经过施胶, 纸页表面纤维排列比较松散, 并且表面比较粗糙, 有大量孔隙存在; 而经过施胶的纸张, 在纤维表面形成一层光滑致密的膜, 将纤维以及原纸的孔隙覆盖, 因此不利于水分向纤维内部的渗透.对这三个纸样进行吸水性能测定, 测定的Cobb 值如表5所示. 只有经过AKD 施胶的纸样, 才具有抗水性, Cobb 值达到22.59 g/cm 2, 抗水性良好, 而经AKD2800化学学报V ol. 69, 2011图6 原纸(a)、AKD与乙醇反应产物(b)、AKD (c)施胶后纸页的SEM图Figure 6 SEM images of body stock (a), sized by reaction products (b) and AKD (c)改性产物施胶的纸样, 虽然在纤维表面形成一层光滑致密的膜. 但是Cobb值达到92.36 g/cm2, 并没有抗水性能, 但是纸张表面也覆盖了一层膜, 这层膜主要是表面施胶淀粉形成的, 但是β-酮酯并没有留着在纸页中, 因此AKD改性产物施胶的纸样并不能产生抗水性.表5不同纸页的Cobb值Table 5 Cobb value of different paper名称 Cobb值/(g•cm－2)原纸124.52AKD改性产物施胶的纸样22.59AKD施胶的纸样92.363 结论通过Gaussian03计算可知看出, AKD的反应活性主要在内酯环位上, AKD与乙醇进行反应, 通过红外谱图可以验证发生了亲核反应, 生成相应的β-酮酯, 但是生成的β-酮酯经乳化后, 并没有施胶性能. 因此, 能够确定AKD能和一些含羟基的物质进行反应, 而纤维素结构单元含有三个羟基, 理论上也能够进行反应, 对此在之后的研究中还需进一步验证. 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聚乙烯亚胺乳化型AKD乳液的制备及施胶性能的研究

聚乙烯亚胺乳化型AKD乳液的制备及施胶性能的研究陈夫山;王尚玲;王松林;施士焱;田成杰【摘要】以聚乙烯亚胺(PEI)为乳化剂乳化AKD蜡粉,制备PEI型AKD施胶剂,优化了乳化工艺条件,并进行了施胶应用和中试生产.实验结果表明,当m(PEI):m(AKD 蜡粉)=1:6,pH值为3,乳化温度70℃,乳化时间10min时,AKD乳液的粒径和Zeta 电位分别为1184 nm和52.1 mV.将该AKD乳液用于施胶,当用量为0.2%时,成纸施胶度可达68 s.中试产品自然风干和下机后施胶熟化率分别为12%和87%,与阳离子淀粉型施胶产品相比,PEI型AKD施胶剂熟化快、施胶度高.【期刊名称】《中国造纸》【年(卷),期】2010(029)002【总页数】4页(P6-9)【关键词】烷基烯酮二聚体(AKD);聚乙烯亚胺(PEI);施胶剂;乳化剂【作者】陈夫山;王尚玲;王松林;施士焱;田成杰【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛,266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛,266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛,266042;武汉市强龙化工新材料有限责任公司,湖北武汉,430023;天津市奥东化工有限公司,天津,300350【正文语种】中文【中图分类】TS727+.5(＊E-mail:*******************)Abstract:In this paper,the emulsifying technique usingpolyethyleneimine(PEI)as emulsifier to emulsify AKD wax was studied.The obtained optimum emulsifying c onditionswerem(PEI)∶m(AKD)=1∶6,pH value 3,emulsifying temperature 70℃and emulsifying time 10 min.The particle size and Zeta potential ofAKD emulsion was 1184 nm and 52.1 mV respectively.When adding amount ofAKD emulsion was 0.2%,the sizing degree of paper sizedwith theAKD emulsionwas up to 68 paredwith theAKD emulsion emulsifiedwith cationic starch,the AKD emulsion emulsified with PEI has higher sizing efficiency.Key words:alkyl ketene d immer(AKD);polyethyleneimine(PEI);sizing agent;emulsifier随着中碱性造纸技术的发展,AKD作为一种反应型中碱性施胶剂因具有施胶效率高,用量少等优点,在造纸中得到广泛的应用。

凯特AKD表面施胶剂

凯特化工表面施胶剂产品性能说明
一、简介
随着造纸工业的飞速发展，施胶工艺由传统的浆内施胶和表面施胶相结合的方式改为全部由表面施胶取代已是大势所趋。

我公司经过多年潜心研制，开发出新型表面施胶剂KT-8401。

该产品是由多种阳离子材料经特殊工艺聚合而成，能完全替代内部施胶剂，较大幅度降低施胶成本，缩短熟化时间，提高纸品的表面强度并具有优异的抗水性能。

本品广泛适用于木浆，草浆，竹浆，废纸浆等浆种生产的文化用纸和包装用纸。

二、主要技术指标
外观：乳白色液体
固含量：20±1% 30%±1%
PH值：2-4
粘度：15mpa.s以下（25゜C）
离子型：阳离子
溶解性：易溶于水
三、性能特点
1. 显著提高纸品的表面印刷强度，缩短熟化时间，降低生产成本。

2. 完全替代内部施胶剂的使用，并具有优异的抗水性能。

3. 一定程度上延长了成型网和毛布使用寿命，延长清洗周期。

4. 具有优良的机械稳定性，在操作过程中产生气泡少。

四、使用方法
1. 用量：3-12kg/吨纸。

2. 使用时，将已糊化好的淀粉胶液降温至85°C以下时，将本品原液加入淀粉胶液罐中，搅拌均匀即可上机施胶；或使用计量泵加入淀粉胶液供给管道连续添加。

五、包装与储存
200kg、1000kg塑料桶包装，储存于阴凉处(4-30°C),避免冰冻和曝晒。

储存期：三个月。

AKD乳液项目可研报告

AKD乳液项目可研报告一、项目背景和目标AKD乳液项目是一项致力于生产和销售AKD乳液的项目。

AKD乳液是一种用于造纸工业的化学品，它可以提高纸张的抗涂覆性和耐水性。

本项目的目标是建立一条完整的AKD乳液生产线，并将其产品销售给有需求的纸张制造商。

二、市场分析1.市场规模和趋势：根据市场研究数据，全球纸张生产量持续增长，纸张制造商对于提高纸张质量和性能的需求也在增加。

因此，AKD乳液作为一种能够提升纸张性能的化学品，在市场上具有较大的发展潜力。

2.竞争环境：目前，AKD乳液市场上存在一些竞争对手，主要来自国内外的化工企业。

这些竞争对手在产品质量、技术研发和销售网络方面具有一定优势。

但是，由于市场需求的不断增加，市场上还存在一定的空间供新企业进入。

三、技术可行性1.生产工艺：AKD乳液的生产工艺相对成熟，包括共沉淀法、乳化法等。

本项目将采用先进的共沉淀法生产AKD乳液，通过合理的工艺流程和设备配置，确保产品的质量和稳定性。

2.技术支持：项目团队将与专业的化工研究机构合作，获得技术支持和指导。

同时，团队成员也需具备一定的化学知识和生产经验，以确保项目的顺利进行。

四、经济可行性1.投资成本：AKD乳液项目的投资主要包括设备购置、原材料采购、厂房建设等，初步估计总投资约为XXX万元。

2.成本控制：通过合理的生产流程设计、原材料采购和成本控制措施，可以降低生产成本，提高项目的盈利能力。

3.预期收益：根据市场需求和产品定价，预计项目每年的销售收入约为XXX万元，考虑到生产成本和其他费用，预计每年的净利润约为XXX万元。

五、管理可行性1.项目组织架构：项目将建立科学、高效的组织架构，明确各岗位职责，并进行人员培训和管理，以确保项目的顺利运营。

2.市场推广策略：项目将制定市场推广策略，包括与纸张制造商合作、开展产品宣传和技术支持等，以扩大市场份额和品牌认知度。

3.资源利用和环境保护：项目将合理利用资源，提高生产效率，并采取相应的环境保护措施，确保项目的可持续发展。

akd的分子式

akd的分子式摘要：一、引言1.介绍AKD的定义2.说明AKD的重要性和应用领域二、AKD的分子式1.AKD的化学名称2.AKD的分子式3.AKD的分子量三、AKD的结构和性质1.AKD的结构特点2.AKD的物理性质3.AKD的化学性质四、AKD的应用领域1.石油工业2.化学工业3.医药工业4.其他领域五、AKD的发展前景1.技术进步带来的发展机遇2.国内外政策支持3.市场需求的增长正文：一、引言烷基苯磺酸盐（Alkylbenzene Sulfonate，简称AKD）是一种重要的阴离子表面活性剂，具有良好的去污性能、乳化性能和润湿性能。

在工业生产和日常生活中，AKD被广泛应用于石油、化学、医药等领域。

本文将对AKD的分子式进行详细介绍，并探讨其结构、性质及应用领域。

二、AKD的分子式1.AKD的化学名称烷基苯磺酸盐（Alkylbenzene Sulfonate）2.AKD的分子式CnH2n+1SO3Na其中，n为烷基链的长度。

3.AKD的分子量根据烷基链长度的不同，AKD的分子量也有所差异。

通常，分子量在250~350 g/mol之间。

三、AKD的结构和性质1.AKD的结构特点AKD是由苯环和烷基链组成的有机化合物。

其中，烷基链与苯环的取代位置不同，可形成不同类型的AKD。

例如，甲基苯磺酸盐（Methylbenzene Sulfonate，简称MBAS）、乙基苯磺酸盐（Ethylbenzene Sulfonate，简称EBAS）等。

2.AKD的物理性质AKD为固体或液体，具有较低的熔点和沸点。

其溶解性良好，易溶于水、醇等极性溶剂。

3.AKD的化学性质AKD具有较强的去污能力，对油脂、污垢具有良好的乳化、分散和润湿作用。

此外，AKD还具有抗硬水性能、生物降解性能和抗静电性能等特点。

四、AKD的应用领域1.石油工业AKD被广泛应用于石油工业中的钻井、采油、输送等环节，具有良好的抗垢、抗腐蚀、抗泡性能。

AKD乳液制备实验方案

AKD乳液制备实验方案本人拟采取无皂乳液聚合的方式，合成苯乙烯-丙烯酸酯类高分子AKD乳化剂。

若AKD乳液浆内施胶剂制备成功，将随之探讨交联剂存在时苯乙烯-丙烯酸酯类/AKD复合乳液在表面施胶上的应用。

预研步骤如下：1 乳化剂的合成1.1 单体的选择采用苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为基本的合成单体。

随着实验的进行，可在过程中通过熟悉其他类型的单体并探讨其对乳液乳化性能的影响。

1.2 引发剂的选择采用过硫酸铵/偶氮二异丁腈/过硫酸铵-亚硫酸氢钠三种引发体系，并探讨其对乳液粒径、稳定性、以及乳液耐水性的影响。

1.3 反应性乳化剂以及分散剂的选择用乙烯基磺酸钠做反应性乳化剂，改性聚丙烯酸盐做分散剂，烯丙基醚羟丙基烷磺酸钠做功能单体。

并探讨以上对乳液稳定性以及聚合物作为AKD乳化剂时乳化性能的影响。

1.4 交联单体的选择交联单体的加入到反应体系中，是在乳化剂成功制备后，将其应用在AKD乳液表面施胶领域中的一项工作，探讨交联剂对施胶剂强度、耐水性能的影响。

拟采用的交联剂预研种类有：N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，双丙酮丙烯酰胺配合己二酸二酰肼，N-羟甲基丙烯酰胺；若有时间，亦可对AAEM、DEGDA、EDGMA这三种交联单体予以研究。

2 体系中的其他组分在研究高分子乳化剂乳化AKD时的其他组分的添加种类以及使用量时，AKD乳液的乳化工艺为：向乳化剂中加入一定量的水后再缓慢加入熔融AKD，使得体系直接乳化为O/W乳液。

不经过W/O向O/W的转型过程，这样可以更直观的描述乳化剂以及其他组分对制取AKD乳液的体系适合程度。

乳液中其他组分包括有：稳定剂，可选择聚乙烯亚胺或低分子量乳化剂如脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚等，稳定剂做助乳化剂使用，增强AKD乳液的稳定性；增效剂，可选择PAE，以提高AKD乳液在应用时的纸张熟化速度，使用时按一定比例直接与丙烯酸酯类乳化剂混合；阳离子电荷增强剂：PAC溶液。

一种新型高分子表面活性剂的性能评价

一种新型高分子表面活性剂的性能评价
孙立力;杨旭;杨世光;韩明智;慕红星
【期刊名称】《西南石油大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2002(024)005
【摘要】对一种新型高分子表面活性剂PS-1(丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯的三元共聚物)的增粘性能、稳泡性及洗油能力进行了实验室研究.高分子表面活性剂不仅有很强的增粘能力,而且能在一定程度上降低液体的表面张力.实验结果表明,高分子表面活性剂在稳定泡沫和提高驱油效率方面都比低分子表面活性剂优越,这预示着高分子表面活性剂在三次采油中有着广泛的应用前景.
【总页数】3页(P54-56)
【作者】孙立力;杨旭;杨世光;韩明智;慕红星
【作者单位】西南石油学院化学化工学院,四川,南充,637001;西南石油学院化学化工学院,四川,南充,637001;西南石油学院化学化工学院,四川,南充,637001;吐哈油田技术服务公司;吐哈油田技术服务公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.46;TQ423.9
【相关文献】
1.一种新型水溶性高分子表面活性剂PDH的合成及性能 [J], 吴明清;陈洪龄
2.一种新型双子阴离子表面活性剂的合成及增溶性能评价 [J], 孙硕;潘忠稳;周杨;张振伟
3.松香基高分子表面活性剂——一种可取代LAS的新型表面活性剂 [J], 岳霄
4.一种新型阳离子型双子表面活性剂的合成与性能评价 [J], 范振忠;杜全庆
5.一种新型甜菜碱表面活性剂N,N',N''-十二烷基二乙烯三胺五乙酸钠的合成与性能评价 [J], 周明;乔欣;邱丹;于双;陈欣;江万雄;解忠强;曹静
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2023年AKD施胶剂行业市场调研报告

2023年AKD施胶剂行业市场调研报告本文为AKD施胶剂行业市场调研报告，旨在对AKD施胶剂在市场上的表现和前景进行分析和预测。

一、行业概况AKD施胶剂是一种非离子性淀粉合成剂，广泛用于纸张和纸板的表面处理，以提高其湿强度和印刷品质。

随着纸张和纸板市场的不断扩大和升级，AKD施胶剂行业也在逐渐壮大。

目前，AKD施胶剂行业主要分布在欧美、日本和中国等国家和地区，其中中国市场的潜力十分巨大。

二、市场分析AKD施胶剂行业市场主要受以下因素的影响：1.需求量增长随着纸张和纸板的广泛应用，AKD施胶剂的市场需求不断增加，尤其是在亚太地区，需求增长迅速。

2.中国市场崛起中国是全球最大的纸张和纸板生产和消费国家，AKD施胶剂市场潜力巨大。

随着技术不断升级和成本优势的发挥，中国市场将成为AKD施胶剂行业的重要增长点。

3.环保要求提高环保意识的普及和政策法规的相继出台，使得单一的AKD施胶剂越来越难以符合市场需求，环保型AKD施胶剂市场需求不断增加。

4.新材料的研发和应用随着科技不断发展和新材料的涌现，原本AKD施胶剂无法解决的问题，比如高速印刷和光泽度等，现已得到有效解决。

因此，新材料的研发和应用将进一步推动AKD施胶剂行业的发展。

三、市场前景展望AKD施胶剂市场前景乐观。

中国市场将成为行业的重要增长点，随着市场需求的不断提高，行业竞争将进一步激烈。

环保型AKD施胶剂市场需求将不断增加，环保性能优越的产品将成为市场主流。

同时，新材料的研发和应用将为行业创造更多的机遇。

总的来说，AKD施胶剂行业是一个处于快速发展期的市场，尽管市场前景依然乐观，但行业内的企业也需要在不断探索新的技术和发展方向的同时，不断提高产品质量和服务能力，以保持市场竞争力。

新型AKD表面施胶剂的制备及应用

Abstract: The preparation and application of a new AKD surface sizing agent was studied. The comparison test was carried out between the new AKD surface sizing agent and traditional AKD under same conditions. The result show that anti-water performance of the new AKD surface sizing agent is higher than that of the traditional AKD. The new AKD surface sizing agent with higher solid content, can save transportation costs and has the advantage of less dosage, fast curing and high performance price ratio. Key words: surface sizing agent; anti-water; curing; AKD
1min测Cobb值 g /m 2
21.3 20.6 19.7 18.8 17.6 16.8
表4 新型AKD表面施胶剂的中试应用
原产品用量 Cobb值 g/m2 新AKD用量 Cobb值 g/m2
kg/t纸
(正面/反面)
kg/t纸
(正面/反面)
3
35/42
3
18/19
2.5
21/24
2
23/26
1.5

新型AKD乳液的制备及其施胶性能的研究

新型AKD乳液的制备及其施胶性能的研究陈夫山;尚小雷;宋晓明【摘要】采用实验室自制的聚二烯丙基二甲基氯化铵与高取代度阳离子淀粉复配作为乳化剂乳化AKD蜡粉制备新型AKD乳液,以亲水亲油平衡(HLB)值理论和有机概念图理论为指导,研究了不同的复配比例以及乳化过程中温度、转速、时间对乳液性能的影响,并通过SEM图直观分析了新型AKD乳液与传统AKD乳液的不同.实验结果表明,新型AKD乳液具有更好的施胶效果,且对乳化反应条件要求大大降低,无假施胶现象出现.%The AKD wax was emulsified by using laboratory-made polyamine and cationic starch with high substituted degree as emulsifier.Based on the HLB value theory and organic concept map theory,the effects of the ratio of polyamine and cationic starch,the temperature,mixing speed and time during emulsifying on the properties of the emulsion were investigated.The difference between the new AKD emulsifier and traditional AKD emulsifier was analyzed by the SEM.The results showed that the new AKD emulsion has better sizing effect and there is no false sizing phenomenon.【期刊名称】《中国造纸》【年(卷),期】2013(032)005【总页数】5页(P21-25)【关键词】AKD;阳离子淀粉;聚二烯丙基二甲基氯化铵;施胶【作者】陈夫山;尚小雷;宋晓明【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛,266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛,266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛,266042【正文语种】中文【中图分类】TS727+.5我国造纸工业从20 世纪80 年代开始研究和使用AKD 中性施胶造纸技术，近几年来，由于松香价格的不断上涨，传统松香施胶的成本也随之增加，AKD中性施胶也越来越引起人们的重视［1-2］。

高分子表面活性剂的结构性能、种类及应用

高分子表面活性剂的结构性能、种类及应用常用的表面活性剂多为分子量为数百的低分子量化合物。

随着诸多热点领域，如强化采油(enhancedoil recovery)、药物载体与控制释放、生物模拟、聚合物LB膜、医用高分子材料(抗凝血)、乳液聚合等的深入研究，对表面活性剂的要求日趋多样化和高性能化，具有表面活性的高分子化合物现已成为人们关注的焦点。

通常将分子量在数千以上且具有表面活性的物质称为高分子表面活性剂。

与普通表面活性剂相似，高分子表面活性剂尚未有标准分类法。

通常根据低分子表面活性剂的分类法，按其在水中的离子性来分类，可分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型。

根据在溶液中是否形成胶束，可分为聚皂及水溶性高分子表面活性剂。

（1）聚皂绝大多数的聚皂都带电荷，这一点与聚电解质类似。

事实上，聚皂大多数都是对聚电解质进行疏水改性的产物，一般是不溶于水的。

目前已合成的聚皂有以下几种(式中R均表示长链烷基)：（2）水溶性高分子表面活性剂在溶液中不形成胶束的高分子表面活性剂，一般主要是水溶性高分子表面活性剂。

按其来源分为天然、半合成和合成高分子表面活性剂三大类。

天然高分子如我们常见的各种树胶、淀粉、微生物发酵多糖等；半合成高分子是以淀粉、纤维素、蛋白质经化学改性得到的各种高聚物，如阳离子淀粉、甲基纤维素等；合成高分子则是由石油化工衍生聚合单体聚合得到的高分子，如聚丙烯酰胺衍生物、聚丙烯酸等。

1、高分子表面活性剂的分类按其在水中的离子性来分类，可分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型。

阴离子高分子表面活性剂(1)羧酸型典型聚合物有聚丙烯酸及其共聚物、丁烯酸及其共聚物、丙烯酸马来酸酐共聚物以及它们的部分皂化物等。

(2)硫酸酯型典型的聚合物有：(3)磺酸型有部分磺化聚苯乙烯、苯磺酸甲醛缩合物、萘磺酸甲醛缩合物、磺化聚丁二烯等，木素磺酸盐亦是一种磺酸型高分子表面活性剂。

典型磺酸型高分子表面活性剂如:阳离子高分子表面活性剂(1)胺盐或多胺类如聚乙烯亚胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚马来酰亚胺及其衍生物等。

阳离子活性聚合物_AKD乳液的施胶和增强作用_王润辰

・AK D 施胶・作者简介:王润辰女士,在读硕士研究生;主要研究方向:造纸化学品的合成及应用。

阳离子活性聚合物/AK D 乳液的施胶和增强作用王润辰　李小瑞　费贵强　王海花(陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西西安,710021)摘　要:以合成的阳离子活性聚合物作为高分子乳化剂,制备了阳离子活性聚合物/AK D 乳液。

研究了乳液制备过程的主要影响因素,并比较了阳离子活性聚合物/AK D 乳液与传统AK D 乳液对纸张的增强性能。

结果表明,当m (阳离子活性聚合物)∶m (AK D )=0130时可制得稳定乳液,乳液具有很好的施胶和增强效果,且明显优于传统的AK D 乳液。

当乳液(固含量为15%)以用量0113%(对w =5%的淀粉溶液)进行施胶时,纸张施胶度可以达到40s,环压指数提高了1316%,耐折度提高了185%。

纸张表面的SE M 分析显示,经阳离子活性聚合物/AK D 乳液施胶后的纸张表面,纤维间的界面变的模糊,纤维结合更加紧密。

关键词:AK D;表面施胶;阳离子聚合物中图分类号:TS727+15 文献标识码:A 文章编号:02542508X (2010)0120027204 收稿日期:2009206226(修改稿) 本课题为国家自然科学基金资助项目(20876093,50673055);陕西科技大学研究生创新基金项目。

Study on Surface S i z i n g and Strengthen i n g Functi on of a Ca ti on i c Acti ve Polym er /AKD Hybr i d E m ulsi onWANG Run 2chen 3　L I Xiao 2rui FE I Gui 2qiang WANG Hai 2hua(Key L aboratory of A ids Che m istry &Technology for L ight Che m ical Industry,M inistry of Education,Shaanxi U niversity of Science &Technology,X i πan,Shaanxi P rovince,710021)(3E 2mail:runchen2004@ )Abstract:The cati onic active poly mer/AK D hybrid e mulsi on was p repared with a cati onic active poly mer synthesized as dis persant .Main fact ors affecting the p reparati on p r ocess of AK D e mulsi on were investigated and the differences bet w een cati onic poly mer/AK D e mulsi on and traditi onal AK D e mulsi on were analyzed .Itwas found that the e mulsi on was relative stable with excellent sizing and strengthening effectwhen m (active poly mer )/m (AK D )was 0.30.Cati onic active poly mer/AK D emulsi on was superi or t o the traditi onal AK D e mulsi on indicated bycomparis on experi m ents .The sizing experi m ents showed that a better sizing degree could be achieved when a dosage of AK D e mulsi on was 0.13%,sizing grade could reach 40s,ring crush index and f olding endurance could increase 13.6%and 185%res pectively .I nterface be 2t w een fibers on the surface of the paper sized by cati onic active poly mer/AK D e mulsi on became blurring and tightness observed by SE M.Key words:AK D;surface sizing;cati onic poly mer 传统AK D 乳液以阳离子淀粉为稳定剂,Mart on[1]发现在强剪切条件下淀粉型AK D 在纤维上的保留率仅为20%,而树脂型AK D 可达76%。

瓜尔胶和阳离子醚化剂对AKD表面施胶增效作用研究

瓜尔胶和阳离子醚化剂对AKD表面施胶增效作用研究圄2010TECHNoLoGYAstudyonsurfacesizingenhgumandcationicetherifyingancementofagenttoAKoXIAOJian—fang,LONGZhu,QIULiang,DENGHai—bo(DevelopmentCenterofPulpandPaper,Collegeo[Textiles&Clothing,fiangnanUniveristy,Wuxi214122,fiangsu,China,瓜尔胶和阳离子醚化剂对AKD表面施胶增效作用研究.肖建芳龙柱邱亮邓海波(江南大学纺织服装学院造纸技术研发中心,江苏无锡214122摘要:针对AKD施胶熟化时间长的缺点,研究了用瓜尔胶和一种阳离子醚化剂对AKD表面施胶的增效作用.结果表明:瓜尔胶和阳离子醚化剂均能促进AKD的熟化,从而缩短熟化时间,在120.c条件同时加/k0.02%的瓜尔胶交联体和0.05%的阳离子醚化剂,与单独使用AKDig比,可提高纸页下机施胶率64%,提高最终施胶度44.7%,2h后可达到最终施胶度,缩短TAKD的熟化时间.关键词:AKD;快速熟化;瓜尔胶;表面施胶Abstract:Thestrengtheningperformanceofguargum andacationicetherifyingagenttoalkylketenedimer(AKD)surfacesizingwasstudiedinviewofthedraw—backoflongtimecuringofAKDsizing.Theresultsshowthatguargumandcationicetherifyingagentcanpro—motethecureofAKtherebyreducecuringtime.Undertheconditionsof120.C.byadding0.02%guargumcross—linkedpolymerand0.03%ofcationicetherifyingagent, thecuringrateofsizedpaperincreasesby64%,andthe finalsizingdegreeincreasesby44,7%comparedwithAKDalone,andthefinalsizingdegreeswillbereachedafter2hwiththecuringtimeforAKDshorteningsignifi—cantly.Keywords:AKD;rapidcuring;guargum;surfacesizing中图分类号:TS727+5文献标志码:A文章编号:10079211(201o)18003604肖建芳,在读硕士研究生;研究方向:精细化学品及天采用AKD施胶,无论是浆内施胶i都存在施胶效果滞后,熟化期长等问题张干后尚未完成,AKD与纤维素的反持续进行,随着存放时间的延长,纸页全熟化通常需要约2周时间'.因此,:施胶增效剂缩短AKD的熟化时间.国l胺基的碱性高分子合成聚合物的增效剂PAM等进行了相关的研究,但其施压想,使用均具有一定的局限性.瓜尔胶具有与纤维极为相似的结构的亲和力,且瓜尔胶本身含有许多羟基口通讯作者:龙柱,博士,教授,博士生导师,研究方向为纸基功能材料,造纸助剂和生物质综合利用.E--mail:**********************.36布华钗=I第31卷第18期2o10年9月基形成氢键;阳离子醚化剂因其自身带高密度的阳离子电荷,容易固着在带负电的纤维上.由于上述二者皆有加快与纤维之间反应,提高AKD施胶效果的性能',从理论上对于缩短AKD熟化时间有很大的促进作用, 本文因此考虑在AKD施胶中添加瓜尔胶和阳离子醚化剂,考察其施胶增效作用.l实验部分1.1原料和仪器废纸浆(打浆度35.sR);氧化淀粉;阳离子醚化剂(杭州银湖化工有限公司银纸1,无色至淡黄色黏稠液体,固含量40%,25℃黏度1000～3000mPa?s,PH4-7);阳离子瓜尔胶粉(无锡金鑫集团有限公司,25℃黏度2000mPa?s);非离子瓜尔胶粉;硫酸铝(分析纯A.R);AKD(固含量15%);交联NA(分析纯A.R);交联NB(分析纯A.R).小型涂布机:上海奉贤照相器材ZQJ一卜B一Ⅱ型纸样抄取器:陕西科技大学机械1.2抄纸以全废箱纸板为原料,采用标准纸页成形器抄造定量为105g/m的纸样,浆内未添加任何助剂,备用.1.3瓜尔胶交联体的制备在三口烧瓶中加入去离子水,并将称好的瓜尔胶粉分散于水中,升温,待瓜尔胶完全溶解后,滴加适量的交联剂,进行搅拌,调节PH值,反应一定时间,保温,冷却至室温,即得交联体.1.4表面施胶1.4.1施胶胶液配制施胶用氧化淀粉加水搅拌后配制成5%溶液,升温至90～95℃,通过60目的筛网,保温糊化30mi171后降至65℃恒温,备用.1.4.2纸张施胶原纸水分8%～12%,使用上述氧化淀粉液与AKD配制成施胶液,配比为淀粉:AKD=20:1,淀粉溶液浓度为5%,AKD用量为0.15%(相对绝干量),施胶液中AKD的浓度不大于0.2%.分别添加增效剂瓜尔胶或瓜尔胶交联体,阳离子醚化剂与Al(sO),使用上述胶料,在实验室小型涂布机上,以相同施胶量3.5g/m对纸张进行表面施胶.1.5施胶度的测定采用纸张表面吸水能力(可勃值)测定法,按国标2010TECHNoLoGY(GB/T1540—2002)规定的方法进行纸张表面吸水性的测定.熟化率S的简单测定:刚下机的几张平行样品,其中一半样品立刻检测其(3obb值,为X;另一半样品经105C烘箱烘10min后,检测其Cobb值,为H.S=H/X×100%,S值越大,说明其熟化越快.2结果与讨论2.1非离子瓜尔胶用量对AKD施胶的增效作用瓜尔胶为天然高分子聚合物,易与纤维结合,而非离子瓜尔胶相对黏度低,具有良好的流变性和成膜性.因此,对非离子瓜尔胶用量对施胶效果的影响进行了探讨,结果如图1所示.由图1可以看出,Cobb值随着瓜尔胶用量增加而下降,施胶效果提高,当瓜尔胶用量由0.01%至0.02%时, Cobb值发生显着的变化,下降了36%,而随着瓜尔胶用量的继续增加,CObb值不再有明显的改变,因此瓜尔胶作AKD施胶增效剂的最佳用量为0.02%.2.2瓜尔胶和瓜尔胶交联体对AKD施胶的增效作用瓜尔胶及衍生物的水溶液在室温下大约1周时间就会水样化,失去原有的功能,而经交联过的瓜尔胶水溶液,其保存期可以大大提高.采用AKD施胶的纸样经105℃烘箱烘10mii"1后,其最终的CObb值(H)为19g/m,由表1可知,单独使用AKD施胶的纸样,测其刚下机的C0bb值(X)为40g/ m,则熟化率(S)为47.5%.单独使用瓜尔胶的纸样CObb值与未施胶的空白样相同,基本没有施胶度.在AKD中添加瓜尔胶,纸张下机后的Cobb值明显下降, 刚下机的熟化率为63%.而在AKD中只添加交联剂不加瓜尔胶纸样的C0bb值没有较大的变化,与单独使用AKD的纸样施胶效果相当.对在AKD中添加瓜尔胶交联体,纸页的CObb值和熟化率皆变化显着,刚下机的Sep,2010V ol31,No.18ChinaPulp&Paperlndustry37技术进步2010TECHNoLoGY表1瓜尔胶和瓜尔胶交联体对AKD施胶纸张的影响0非离子0.1500.15非离子0.J5非离子0.15阳离子0.15阳离子0.15非离子0.150注:均作60s..~L水.O交联剂A交联剂A交联剂B交联剂B交联剂A图2阳离子醚化剂用量对AKD施胶作用的影响表2阳离子醚化剂对AKD用量的影响35.74023l819l6表3阳离子醚化剂与AI(SO).不同比例对AKD施胶作用的影响表4增效剂的添)JgJl~序对AKD施胶度的影响(S)阳离子醚化剂与瓜尔胶一同添加16.6先加阳离子醚化剂后加瓜尔胶l7先加瓜尔胶后加阳离子醚化剂16.5l2.1l2l2l3.2l3131313l3熟化率最高可达86.4%,而交联体中非离子瓜尔胶与交联剂A的交联对AKD的施胶增效较为理想,且交联体不易变质.2.3阳离子醚化剂对AKD施胶的增效作用38华敞量第31卷第18期2010:~E9,E]图2表明,纸页的Cobb值随阳离子醚化剂用量的增加而下降,阳离子醚化剂作AKDa,3增效剂最佳用量为0.03%.当AKD用量为0.15%时加入增效剂阳离子醚化剂,产生的施胶效果甚至超过了0.4%的AKD用量产生的效果(见表2),下机熟化率可达70%,这说明了施胶增效剂不仅能起增效作用,还可降低施胶剂的用量62.5%.下机后的纸样,通过105℃烘干10min后测试,测得的施胶度与AKD施胶半个月后的最终施胶度相当.从表2 可知,在相同的AKD用量的施胶中,加入阳离子醚化剂增效剂的纸张最终施胶度提高了15.8%.当阳离子醚化剂用量不变时,Al(SO)的用量对AKD施胶作用也有较大的影响,如表3所示,通过一系列相关实验可得到:阳离子醚化剂与A1(SO),的最佳配比为3:l.2.4施胶增效剂的添加顺序对AKD施胶增效作用的影响一般来说,施胶剂或填料的添加顺序对AKD施胶会有比较大的影响.但是,如表4所示,阳离子醚化剂与瓜尔胶的添加顺序对AKD施胶增效作用影响很小,这可能跟表面施胶有关,与浆内施胶相比,它少了系统的阴离子垃圾干扰和抄纸系统的pH值等影响因素.2.5温度对AKD施胶增效作用的影响AKD是反应型施胶剂,温度对其影响非常重要,当温度达不到反应要求时,施胶反应仍不能发生,因此纸页要获得比较好的施胶效果,在干燥时,就需要控制干燥温度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,使干燥后的纸张水分含量理想,施胶剂反应完全J.由图3可知,无论AKD施胶剂中添加阳离子醚化剂增效剂与否,随着烘干温度的上升,纸页的Cobb值在不断下降,在80oc到100oc之间,纸张抗水效果较差,当温度增加到l10~C时,Cobb值显着下降,对于AKD空白样来说,温度再升高,CObb值变化不大,而加入增效剂的AKD在温度为120℃时获得较好的CObb值,此后,温度再升高,Cobb值减少已经不太明显,且越高温度将意味着耗能越大,所以添加增效剂的AKD最优干燥温度为120~C.因此,加入增效剂的AKD应尽快提高干燥温度,以获得最佳施胶效果.2.6干燥时间对AKD施胶增效作用的影响AKD与纤维的反应主要发生在干燥过程中,在适…∞卉E醚产离日%4llOOODDDKKKAAA593,,3l244当干燥温度下,干燥时间显得尤为重要,纸张的水分蒸发到一定程度才能保证其良好的施胶度.从图4可看出,施胶时AKD中添加阳离子醚化剂增效剂和未添加增效剂,其纸页的CObb值随干燥时间的增加而降低,在3～4.5min时,CObb值减少得最快,但添加增效剂的AKD施胶效果都明显要好于未加增效剂的AKD,当干燥时间为5min时,Cobb值已经下降到最低,再延长干燥时间,Cobb值下降的幅度并不大,因而最佳的干燥时间为5rain.2.7纸页下机后不同熟化时间Cobb值的比较由图5可见,加入增效剂的纸张下机后都有良好的2010TECHNoLoGY施胶效果和较短的熟化时间.瓜尔胶交联体作AKD增效剂纸张下机熟化率为70%,0.5h后熟化率可达85.7%,2h基本熟化;阳离子醚化剂作AKD增效剂纸张下机熟化率为63%,0.5h后熟化率87.5%,2h基本熟化;瓜尔胶交联体与阳离子醚化剂一起加入作AKD 增效剂,则纸张下机熟化率为64%,但0.5h后熟化率为87.6%,2h基本熟化,且最终施胶度提高了44.7%,施胶效果明显要优于单独添加的效果.与阳离子醚化剂相比,瓜尔胶交联体的施胶效果稍微差些,但是相对单独添JJ[IAKD的组分,熟化时间无疑大大减少了.3结论瓜尔胶交联体与阳离子醚化剂一起作AKD施胶增效剂,施胶效果显着.其最佳工艺条件为:瓜尔胶交联体总体最佳用量为0.02%,阳离子醚化剂最佳用量为0.03%,阳离子醚化剂:A12(SO)最佳配比为3:1,干燥温度和干燥时间分别为120~C~t15min.成纸下机的施胶率提高了64%,最终施胶度提高了44.7%,熟化时间缩短至2h.增效剂的加入可降{E~62.5%的AKD用量,减少了施胶成本.圃参考文献[1]邢仁卫,陈夫山,秦梦华,等表面施胶型AKD用乳化剂的中试[J]. 中华纸业,2008,(8):68--69[2]WeiShen,HailongZhang,RolandEttiChemicalcomposit:ionof "AKDvapouranditsimplicationtoAKDvapoursizing[J]Cellu]ose,2005,(12):641--652[5】裴少波,邝仕均AKP中性施胶[J】中国造纸,2002,(6):43—49 [4]Davidgavnjak,IgorPlazl,AdolfMozeKineNcsofcolIoidalal—kylketenedimerparticlesdeposit;iononpulpfibers[J]Colloid PolymSci,2007,(285):907914.[5】孟凡翠,景宜.纸张表面施胶剂及其应用的研究[J】江苏造纸,2009,(1):50--52[6】张新东,盛华宏,徐敏无溶剂法AKD蜡和新型AKD乳液的研发[J】.造纸化学品,2O07,19(6):27--51[7]赵晓峰瓜尔胶的接枝改性和酶解法制备半乳甘露低聚糖的研究[D].广西大学,2006[8]万小芳,李友明,宋林林,等.阳离子羟丙基瓜尔胶在二次纤维的应用研究[J】中华纸业,2006,27(7):69--72[9】郭伟杰AKD施胶增效剂的制备及应用[J]中国造纸,2008, (6):26--29【收稿日期:2010-0j51(修改稿)]Sep,2010V ol31,No18ChinaPulp&PaperIndustry39。

AKD用阳离子高分子乳化剂的制备方法[发明专利]

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101302320A [43]公开日2008年11月12日[21]申请号200810018398.6[22]申请日2008.06.06[21]申请号200810018398.6[71]申请人陕西科技大学地址710021陕西省西安市未央区大学园陕西科技大学[72]发明人费贵强沈一丁王海花 [74]专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司代理人张震国[51]Int.CI.C08L 33/04 (2006.01)C08L 33/20 (2006.01)C08L 29/04 (2006.01)C08F 220/10 (2006.01)C08F 220/44 (2006.01)C08F 2/22 (2006.01)C08F 8/44 (2006.01)C08F 116/06 (2006.01)B01F 17/52 (2006.01)D21H 21/16 (2006.01)权利要求书 2 页说明书 8 页[54]发明名称AKD用阳离子高分子乳化剂的制备方法[57]摘要本发明公开了一种AKD用阳离子高分子乳化剂的制备方法，根据黏结组分的物化特性，选择合适的丙烯酸长链脂肪酯、阳离子单体等乙烯基单体，在改性聚乙烯醇的存在下，采用种子聚合法，在水溶液中进行自由基无皂乳液共聚合，即可制得AKD用阳离子高分子乳化剂。

本发明可替代传统AKD乳液中添加的小分子乳化剂，解决乳液易起泡，稳定性和施胶效果差等问题，同时其留着性能和抗阴离子垃圾干扰性能得到大大改善，不仅可提高纸张防水性能，还可提高纸张的物理强度；且乳液制备过程中无需添加阳离子淀粉作胶体保护剂，避免了其在高温和长期储存过程中易变质导致AKD乳液施胶效果和稳定性变差的缺陷。

200810018398.6权利要求书第1/2页 1、A K D用阳离子高分子乳化剂的制备方法，其特征在于： 1)将聚乙烯醇和去离子水按1-3∶10的质量比加入到干燥反应器中，加热至80-100℃，保温1-3小时使反应器中的聚乙烯醇完全溶解后，降温至室温制得聚乙烯醇水溶液A或再将溶液A和阳离子醚化剂按100∶1-40的质量比混合均匀后，用碱调节体系pH值至8-10，于50-70℃反应1-3小时制得阳离子改性聚乙烯醇溶液B；2)将硬性油溶性乙烯基单体、软性油溶性乙烯基单体、阳离子单体、亲水性乙烯基单体按1∶0.2-10∶0.1-0.5∶0.1-0.3的质量比分别混合，硬性油溶性乙烯基单体和软性油溶性乙烯基单体混合得到溶液C，阳离子单体和亲水性乙烯基单体混合得到溶液D；3)将去离子水与水溶性引发剂按1∶0.002-1的质量比混合均匀，得到引发剂水溶液E；4)分别取半数以下的溶液C、溶液D和引发剂水溶液E滴加到溶液A 或溶液B中，于60-85℃反应0.5-2h得到阳离子无皂苯丙聚合物种子乳液F，将剩余的溶液C、D和引发剂水溶液E在1-4h内滴加到种子乳液F中，滴加完继续保温2-4h得A K D用阳离子高分子乳化剂，其中，溶液A或溶液B中的纯聚乙烯醇∶溶液C∶溶液D∶引发剂水溶液E中的水溶性引发剂的质量比为1∶3-10∶5-10∶0.2-1。