Alkyl Ketene Dimer (AKD) Paper Sizing Efficiency in Term of Fiber Surface Charge

The charge density of cellulose fibers is a key parameter in the papermaking systems,and this is particularly true for the Alkyl Ketene Dimer( AKD) paper sizing.Zeta potential and cationic demand are often used to characterize these charges.Generally,a similar sizing performance would be obtained when the fibers with similar morphology and charge characteristics are used.However,in a mill trial,it was shown that three bleached birch pulp samples,with similar fiber morphology,and zeta potential,had different AKD sizing behaviors.In this study,the surface charges of these pulp samples,measured using the polyelectrolyte titration methods,were investigated.The results showed that lower sizing efficiency of fibers were due to their lower surface charges.It was concluded that the direct measurement of surface charge of cellulose fibers can be more appropriate to evaluate the AKD paper sizing efficiency.

壳聚糖/AKD乳液改善纸浆模塑制品防水防油性能的研究

目的以壳聚糖/AKD乳液替代传统的AKD乳液,作为安全无毒的防水防油剂,以改善纸浆模塑的防水防油性能。方法采用壳聚糖作为乳化剂,在高剪切分散乳化条件下与AKD蜡共混,获得稳定均一的壳聚糖/AKD乳液,然后通过浆内施胶的方式制备纸浆模塑制品,对纤维的滤水性能、纸浆模塑制品的力学性能以及防水防油性能进行研究。结果以壳聚糖质量分数为1.5%的壳聚糖醋酸溶液,可制备得到AKD蜡质量分数为5%的乳白色壳聚糖/AKD乳液;乳液的添加未影响纤维的滤水性能,且当其用量占绝干浆质量的7%时,纤维悬浮液的打浆度和保水值分别达到23°SR和(1.71±0.06)g/g,满足生产要求。对比未添加乳液的样品,添加了质量分数为7%的乳液后,纸浆模塑制品的力学性能,包括紧度、抗张强度、耐破指数和撕裂强度分别提高了26.2%、60.6%、152.6%和67.1%,Cobb_(60)值降低到了(18.5±0.68)g/m^(2),静态水接触角提高到了(119±4.1)°,体现防油性能的Kit值提高到了第8等级,油接触角提高到了(97.9±3.1)°。纸浆模塑制品具有良好的防热水和防热油的性能。结论壳聚糖/AKD乳液可作为一种新型防水防油助剂用于纸浆模塑制品生产,拓展了环保造纸助剂品类。

AKD改性杨木粉/PLA复合材料模压工艺与性能

以杨木粉和聚乳酸为原料,利用烷基烯酮二聚体(AKD)对杨木粉进行表面改性处理,通过模压成型工艺制备了杨木粉/聚乳酸(PLA)复合材料。以模压温度、模压压力和保压时间为正交实验因素,将复合材料力学弯曲性能和冲击强度作为评价指标,分析了模压成型工艺对复合材料力学性能的影响;在此基础上分析了AKD含量对杨木粉/PLA复合材料力学性能和吸水性能的影响。结果表明,模压工艺对复合材料力学性能的影响程度依次为模压温度、模压压力、保压时间;当模压温度为170℃、模压压力为4 MPa、保压时间为6 min/次、5次保压、AKD含量为2%~3%时,制备的杨木粉/聚乳酸复合材料力学性能和吸水性能较好。

纸张中烷基烯酮二聚体分析方法的研究进展

烷基烯酮二聚体是国内外广泛使用的造纸施胶剂,研究其分析方法对于鉴定纸张种类和推断纸张形成年代具有重要意义。基于此,介绍了纸张中烷基烯酮二聚体的研究现状,从溶剂提取、色谱法、光谱法、质谱法及其联用技术等方面综述了纸张中烷基烯酮二聚体分析方法的研究进展,并对其进行了展望,以期为法庭科学领域的纸张成分检验研究提供参考(引用文献28篇)。

气相色谱-质谱法检测纸张中的烷基烯酮二聚体施胶剂

建立了纸张中烷基烯酮二聚体施胶剂的水解提取结合气相色谱-质谱检测方法。纸张样品以1 mol/L氢氧化钠溶液在70℃恒温水浴条件下水解2 h后,以二氯甲烷静置萃取1 h,提取液经过滤后,待测物采用气相色谱-质谱法测定,以保留时间和特征离子对定性,内标法定量。结果表明:14-二十七酮、16-三十一酮和18-三十五烷酮分别在1.0~50 mg/L、1.0~50 mg/L和2.5~50 mg/L范围内线性关系良好,相关系数(r^(2))均大于0.98,检出限分别为0.1、0.5、2.0 mg/L,定量下限分别为0.5、1.5、5.0 mg/L。施胶量为1%的杨木纤维手抄纸样品中,基于平均留着率计算得到烷基烯酮二聚体的提取回收率为34.9%~60.9%。利用该方法测定40种不同品牌的静电复印纸,依据特征物质、烷基烯酮二聚体施胶剂原料配比和纸张中总酮含量将40种纸样分为三大类。该方法更简便、温和,适用于法庭科学领域纸张物证的检验与比对区分,可为纸张施胶方式研判、厂家溯源与形成年代推断提供新的参考依据。

高取代度阳离子淀粉的制备及其乳化AKD性能研究

传统烷基烯酮使用阳离子淀粉作为乳化剂和稳定剂,存在纤维上留着低、与纤维反应较慢和施胶熟化时间长等缺点。作者研究了高取代度阳离子木薯淀粉的制备工艺、AKD乳液的乳化工艺和施胶性能。结果表明,以木薯淀粉为原料和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为醚化剂制备的淀粉阳电荷密度为0.5-3.5 meq/g,取代度大于0.1的阳离子淀粉,对AKD蜡粉具有良好乳化稳定作用和纸张施胶性能。

聚乙烯亚胺乳化型AKD乳液的制备及施胶性能的研究

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1184nm和52.1mV。将该AKD乳液用于施胶,当用量为0.2%时,成纸施胶度可达68s。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。

AKD改性PETG/废纸粉木塑复合材料制备工艺

为了提高废纸的利用率,保护森林资源,开发绿色无污染的木塑复合材料,使用废弃纸箱和聚对苯二甲酸乙二酯–1,4–环己二甲酯(PETG)作为原料,利用烷基烯酮二聚体(AKD)对其进行改性制备木塑复合材料。选取碱处理浓度、时间、温度和AKD添加量四个方面进行实验,探究对PETG木塑复合材料力学性能、吸水性能和热稳定性的影响,并且结合红外和微观形貌表征,确定了对废纸纤维进行改性的木塑复合材料的最佳工艺为:NaOH溶液浓度15%,碱处理温度60℃,碱处理时间60 min,AKD最佳添加量为废纸粉质量的2%。

AKD施胶增效剂的制备及应用

主要研究了以二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)、不饱和有机酸M、有机胺类功能单体P为原料合成两性聚合物,该两性聚合物与AKD配合使用可大大提高施胶速率,降低AKD施胶滞后现象。最佳合成工艺:物料摩尔比为n(DADMAC):n(M):n(P)=4.5:4.5:1;引发温度60℃,引发剂用量为单体总量的0.73%,反应时间330min,产物黏度可达410mPa·s(25℃)。施胶增效剂的最佳用量为AKD乳液用量的8%,在相同条件下,浆内施胶纸样Cobb值下降70%,表面施胶纸样Cobb值下降81.5%,施胶效果明显提高。

低纤维素酶活的木聚糖酶对二次纤维AKD施胶效果的影响

低纤维素酶活木聚糖酶在合适的酶解条件下,能降低轻量涂布纸二次纤维中细小组分含量,增加浆料的滤水速度。原浆细小组分含量为37.5%,经过烷基烯酮二聚体(AKD)中性施胶,Cobb值为25.86g/m2;经过木聚糖酶处理30min后,细小组分为28.4%,Cobb值为20.03g/m2。细小组分含量的变化影响到AKD施胶效果,成纸的施胶度随着浆料中细小组分含量的增加而降低。细小组分含量高,吸附在细小组分表面的AKD在纸页的成形过程中易流失到白水中,降低了AKD的留着率。在合适的酶处理条件下,经过酶改性的二次纤维,能有效地提高二次纤维AKD的施胶效果;细小组分的含量对AKD的施胶效果影响很大。

AKD的化学合成

以硬脂酸、棕榈酸、氯化亚砜、三乙胺为原料,经过酰氯化、缩合和浓缩三步反应合成了中性施胶剂AKD。实验得到的最佳工艺条件为:氯化亚砜与脂肪酸的摩尔比为1.3∶1,酰氯化反应时间为3h,反应温度为60～65℃;缩合反应温度为45℃,反应时间为5h;浓缩初期水浴温度为50～55℃,后期水浴温度为90℃,真空度为-0.098MPa,反应时间为2h。所得AKD为微黄色蜡状固体,熔点为44～48℃,碘值(以100g样品计)均≥40.2g,含量≥80%。

阴离子垃圾控制剂促进APMP浆AKD中性施胶的研究

以聚乙烯亚胺(PEI)、聚胺(PA)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)、聚酰胺多胺-环氧氯丙烷(PAE)和聚合氯化铝(PAC)为阴离子垃圾控制剂(ATC),控制碱性过氧化氢机械浆(APMP)中的阴离子垃圾含量,以促进烷基烯酮二聚物(AKD)对APMP浆的施胶效果。结果表明,上述ATC均可有效控制APMP浆中的阴离子垃圾,对AKD中性施胶起到不同程度的促进作用,其中PEI可使纸张液体渗透时间延长64%、相对吸收性数值降低68%,增效作用最为明显;PAC可使纸张液体渗透时间延长18%、相对吸收性数值降低20%,较其他ATC效果要差。

新型高效AKD乳液的制备及施胶增效作用

用自制阳离子聚合物与阳离子木薯淀粉复合乳化剂乳化AKD蜡粉,研究了不同的复配比例对乳液性能的影响,结果表明,自制阳离子聚合物与阳离子淀粉的比例为3:1时,乳液的分散性和稳定性较好。并对PAE、PAC、NaHCO3对自制AKD乳液的施胶增效作用进行了研究,结果表明,在纸页的抄造过程中加入一定量的PAE、PAC、NaHCO3均能对AKD的施胶起到一定的增效作用。

AKD施胶的反应机理

烷基烯酮二聚体(AKD)作为中碱性施胶剂,其应用越来越广泛,进一步研究AKD的施胶特征迫在眉睫。该文介绍了AKD的施胶机理,着重介绍了反应性施胶理论,同时介绍了AKD在施胶过程的铺展迁移现象。

漂白废报纸脱墨浆AKD施胶过程的湿部化学环境分析

对漂白废报纸脱墨浆AKD(烷基烯酮二聚物)施胶过程中AKD用量、CS(阳离子淀粉)用量、PCC(沉淀碳酸钙)用量和CPAM(阳离子聚丙烯酰胺)用量进行四因素三水平方差分析,当AKD用量为0.2%～0.4%(质量分数),CS用量为0.6%～1.0%,PCC用量为5%～15%,CPAM用量为0.03%～0.09%时,AKD施胶较为适宜工艺条件为:AKD用量0.4%,CS用量0.6%,PCC用量5%,CPAM用量0.03%。对纸浆动电特性的研究表明,成纸的施胶度基本与纸浆中的Zeta电位、浆料溶解电荷需求量的变化趋势一致。在施胶过程中,控制Zeta电位、浆料溶解电荷需求量也是影响AKD施胶效果的重要因素。

氯化亚砜合成AKD的工业化生产

阐述了氯化亚砜作为酰化剂合成AKD原粉的工业化生产工艺流程并讨论了影响产品质量的一些主要操作条件

AKD施胶机理及其对纸页摩擦性能的影响

着重介绍了AKD施胶的机理,并对AKD施胶所带来的纸页摩擦系数的降低进行了分析。

用国产AKD进行碱性施胶

本文着重介绍了济南市化工研究所对AKD原粉及乳液的研制、生产和开发情况,以及生产和应用过程中形成的一些观点和看法。

新型高效AKD乳液的制备及应用

以HLB值理论和有机概念图理论为指导,采用实验室自制的聚胺与其它常用的乳化剂复配做为乳化剂乳化AKD蜡粉,并研究了不同的复配比例对乳液性能的影响,结果表明当聚胺和高取代度阳离子淀粉的复配比例为1:1时,乳液的分散性和稳定性较好,纸张的Cobb值为24.11g/m2,对乳化过程中温度、转速、时间的要求大大降低,且不会出现假施胶现象。并通过SEM图直观分析了新型AKD乳化剂较传统AKD乳化剂的不同,新型AKD乳液比传统的AKD乳液具有更好的施胶效果。

硬脂酸酰氯缩合反应合成烷基烯酮二聚体工艺研究

本文以目前无溶剂工业化生产工艺条件为基础,以提高硬脂酸转化率和AKD产品纯度为方向,研究了硬脂酸酰氯合成烷基烯酮二聚体(AKD)的反应,考察了投料方式、反应物摩尔比、反应温度、反应时间和保温时间对硬脂酸酰氯转化率和产品烷基烯酮二聚体(AKD)纯度的影响。结果表明,反应物摩尔比、反应温度和反应时间是影响硬脂酸酰氯缩合反应的主要因素,最佳反应条件为:反应物摩尔比1.3~1.5(三乙胺与硬脂酸酰氯的摩尔比);反应温度60~65℃;反应时间60~70 min。