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：乳白或略带黄的乳液

固含量：15±0.5%

运动水袋

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

雷锋帽

稳定性：3个月（５－３０℃监控备用电源）

密封性测试方法二、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。个别纸种如育果袋纸也可加入配浆池中。

参考用量：一般文化用纸0.7~2% ，果袋纸1~3%

2、 AKD的使用需配套阳离子淀粉、聚丙烯酰胺等单元或双元助留系统，加入顺序一般为：阳离子淀粉→AKD→聚丙烯酰胺。

参考用量：阳离子淀粉1~1.5% ，聚丙烯酰胺150~250ppm

三、注意事项及要求

1、网前箱PH值控制7.5~8.5，如低于7.5可加碱调节。

2、应根据纸厂具体情况认真选择、确定配伍助剂种类及其最佳比例和加入方式及地点。

3、应确保纸机至少有一个干燥烘缸，温度不低于95℃。

4、AKD最好用新鲜乳液，贮存期在一个月内的效果最佳。

5、由酸性抄纸改为中碱性抄纸时应彻底清洗设备和管道。

高效改性AKD乳液在瓦楞原纸生产中的应用

2007-12-12 21:37

近年來，由于松香价格不斷上揚，由最初的４０００元／ｔ上漲到目前的１００００元／ｔ以上，使傳統松香施膠成本隨之增加，許多造紙企業紛紛轉用ＡＫＤ乳液進行施膠，但用普通的ＡＫＤ乳液進行施膠需較長的熟化時間，不利于

成紙施膠度的控制。為了克服這一難題，我們開發出了新一代高效改性ＡＫＤ乳液。本文介紹了該高效施膠劑在高強瓦楞原紙生產中的應用情況。

1 新高效改性 AKD 施膠机理

1.1 机AKD施膠机理[１，２]

棘轮棘爪紙漿ＡＫＤ雖具有能夠直接和纖維素羥基反應的官能團，但在紙机濕部二者基本不發生反應。ＡＫＤ乳液加入漿料中以后，施膠劑粒子僅分散在漿料体系中，多個施膠劑粒子能夠形成比較大的附聚團，這些附聚團和單個的施膠劑粒子吸附在細小纖維、填料和纖維表面，上网后隨著細料的留著而留著在濕紙頁中，此時ＡＫＤ只是以靜電吸附和游离形式存在，其和纖維素之間的共价鍵還沒有形成。在干燥部，隨著紙頁中水分逐漸減少，受干燥溫度的影響ＡＫＤ粒子熔化而在纖維表面擴展開，分子具有反應性的官能團朝向纖維，疏水基部分向外，朝向纖維的反應性官能團与纖維素的羥基發生反應形成共价鍵，從而固著在纖維表面上，完成施膠過程[３]。

1.2 机高效改性AKD施膠机理

紙漿ＡＫＤ本身沒有電性，工業上通過引入陽离子醚化劑和改性淀粉使ＡＫＤ成為帶陽電荷的乳液，使其能与帶陰電荷的纖維結合。高效改性ＡＫＤ乳液是在ＡＫＤ中引入含有“多羥基松香酸鋁”為主要成分的增效劑ＳＮ－１制備成的乳液，多羥基松香酸鋁是由松香酸和主要成分為鋁十三的多羥基鋁（ＰＡＣ）反應得到的，其制備原理如下﹕

紙漿因此高效改性ＡＫＤ乳液的施膠机理与普通ＡＫＤ不同，即ＡＫＤ的反應性官能團先与“多羥基松香酸鋁”中的羥基發生反應，形成更大分子的酯化物，其中羥基起到了“橋梁”的作用，將松香和ＡＫＤ交聯在一起，然后在鋁离子的作用下，其反應酯化物再与纖維結合并填滿纖維間的空隙實現了施膠，從而能縮短施膠熟化時間，部分未与“多羥基松香酸鋁”羥基反應的ＡＫＤ，則在紙頁干燥時在干燥溫度作用下与纖維發生酯化反應，最終固著在纖維表面上，完成施膠過程。

2 新高效改性AKD乳液的制備

2.1 机“多羥基松香酸鋁” SN-1的制備

過氧在反應釜中將松香加熱到１６０℃，讓松香熔化，松香完全熔化后，使攪拌速度為２００ｒ／ｍｉｎ，慢慢加入９０℃的乳化分散劑ＬＢ－２，加完后适當提高轉速，再加入一定量９０℃的去离子水，讓其轉相成“水包油”乳液，然后調低轉速，待乳液溫度降到８０～９０℃時，慢慢加入到另一反應釜溫度為８０～９０℃的多羥基鋁（ＰＡＣ）溶液中，加入時根据液体粘度的變化調節攪拌速度，一般為５００～１０００ｒ／ｍｉｎ，加完后冷卻備用。

2.2 机改性AKD的制備

量對在反應釜中加入普通ＡＫＤ乳液為原料，在反應溫度為２０～５０℃、攪拌速度為６００～１０００ｒ／ｍｉｎ件下，慢慢加入一定量的“多羥基松香酸鋁”ＳＮ－１施膠增效劑乳液，得到新型高效的ＡＫＤ乳液施膠劑。

3 新高效改性 AK D 的生產應用[4，5]

3.1 机中性膠及輔料質量指標

量對（１）ＡＫＤ﹕陽离子型，乳白，固含量１５﹒０％，ｐＨ４﹒５。（２）高效改性ＡＫＤ﹕陽离子型，乳白，固含量１５﹒０％，ｐＨ４﹒０。

（３）陽离子淀粉﹕季銨型，白粉末，白度８６％，取代度０﹒０３。

3.2 机生產工藝件

量對（１）原料及配比﹕廢紙漿７０％，打漿度３３～３６°ＳＲ﹔本蔗渣漿２０％，打漿度２６～３０°ＳＲ﹔本竹漿１０％，打漿度２６～３０°ＳＲ。

量對（２）紙机﹕３８００ｍｍ多缸圓网机，車速﹕１００ｍ／ｍｉｎ﹔量對（３）施膠流程（見圖１）﹕量對（４）工藝參數﹕定量１２７ｇ／ｍ２　﹔漿料溫度２５℃，漿濃０﹒５％，打漿度３３°ＳＲ，ｐＨ６﹒６～７﹒５，濕重３﹒５ｇ﹔干燥溫度１００～１０５℃，蒸汽壓力０﹒０４ＭＰａ。

自来水检漏

量對（５）工藝控制﹕陽离子淀粉在配漿池中加入，加入量為１０ｋｇ／ｔ紙（加入前，先用冷水稀釋到２％，然后加熱到９５℃以上保溫３０ｍｉｎ，冷卻備用）﹔分散松香膠加入量６﹒５ｋｇ／ｔ紙，ＡＫＤ加入量６﹒０ｋｇ／ｔ紙，高效ＡＫＤ加入量５﹒５ｋｇ／ｔ紙。加入方法為用計量泵由高位箱處連續滴加，為防止水解損失，在用ＡＫＤ或改性ＡＫＤ施膠時，加鹼控制漿料ｐＨ值在７﹒０～７﹒５之間。

3.3 机結果与討論

3.3.1 机施膠效果對比

量對從表１知，在分散松香膠、ＡＫＤ和改性ＡＫＤ用量分別為６﹒５ｋｇ／ｔ紙、６﹒０ｋｇ／ｔ紙和５﹒５ｋｇ／ｔ紙時，該三种施膠劑均能使成紙達到Ａ級瓦楞原紙標准，但在三种施膠劑中，分散松香膠用量最大，而ＡＫＤ用量大于改性ＡＫＤ用量。

3.3.2 机施膠度与熟化時間關系對比

量對圖２表示其他件相同時，ＡＫＤ和改性ＡＫＤ的施膠度与熟化時間關系，其中ＡＫＤ和改性ＡＫＤ用量分別為６﹒０ｋｇ／ｔ紙和５﹒５ｋｇ／ｔ紙。從圖２可知，當施膠度（采用ＧＢ５４０５－８５液体滲透法測定）達到客戶要求的６０ｓ時，ＡＫＤ施膠需要熟化３２ｈ，而改性ＡＫＤ只需要熟化８ｈ，熟化時間大大縮短。

3.3.3机經濟效益分析

量對在制備高效改性ＡＫＤ過程中，加入了“多羥基松香酸鋁”為主要成分的施膠增效劑ＳＮ－１，使制備工藝有所改變，但由于施膠增效劑ＳＮ－１成本低，在生產固含量相同的ＡＫＤ產品時未增加產品生產成本，而使用時用量可減

少０﹒５ｋｇ／ｔ紙，另外由于明顯縮短了熟化時間，大大方便了生產控制，也可以減少產品庫存周期，綜合經濟效益是明顯的。從表２還可知道，在三种施膠劑中，分散松香膠的施膠成本最高。

4 新結論

生產生產應用表明﹕用含有“多羥基松香酸鋁”為主要成分的施膠增效劑ＳＮ－１制備的高效改性ＡＫＤ乳液用于瓦楞原紙生產時，成紙在２ｈ內已有明顯的施膠度，能在８～１０ｈ內獲得滿意的施膠效果，成紙的各項指標均能符合Ａ級瓦楞原紙要求，施膠成本低于普通ＡＫＤ乳液，能獲得明顯的綜合經濟效益。

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