Sebagai pembekal pengemulsi polimer AKD, saya sering ditanya mengenai sifat kimianya. AKD, atau Alkyl Ketene Dimer, adalah ejen saiz yang digunakan secara meluas dalam industri pembuatan papermer, dan bentuk pengemulsi polimernya menawarkan kelebihan yang unik. Dalam blog ini, saya akan menyelidiki sifat -sifat kimia pengemulsi polimer AKD, memberi penerangan tentang mengapa ia adalah pilihan utama untuk banyak aplikasi papermaking.
Struktur dan komposisi molekul
Inti AKD adalah struktur cincin empat yang dikendalikan, khususnya cincin lactone β. Cincin ini adalah kunci kepada kereaktifannya. Rantai alkil yang dilekatkan pada cincin lakton β - boleh berubah panjang, biasanya dari C14 hingga C18. Kumpulan alkil ini bertanggungjawab untuk sifat hidrofobik AKD. Apabila AKD dirumuskan ke dalam pengemulsi polimer, ia tersebar dalam medium berair dengan bantuan agen pengemulsian.
Komponen polimer dalam pengemulsi polimer AKD biasanya merupakan polimer sintetik yang bertindak sebagai agen penstabilan. Ia membantu mengekalkan titisan AKD secara seragam tersebar dalam fasa air, menghalang penggabungan dan pemendapan. Pilihan polimer boleh menjejaskan kestabilan dan prestasi pengemulsi. Polimer biasa yang digunakan termasuk alkohol polyvinyl (PVA), polietilena glikol (PEG), dan pelbagai kopolimer.
Reaktiviti
Salah satu sifat kimia yang paling penting dari pengemulsi polimer AKD adalah kereaktifannya dengan selulosa. Apabila pengemulsi polimer AKD ditambah kepada pulpa papermaking, cincin β - lactone dalam molekul AKD bertindak balas dengan kumpulan hidroksil (-OH) pada serat selulosa. Reaksi ini membentuk ikatan kovalen antara AKD dan selulosa, yang merupakan langkah utama dalam proses saiz.
Mekanisme tindak balas melibatkan pembukaan cincin lakton β, diikuti dengan tindak balas acilasi dengan kumpulan hidroksil selulosa. Ini mengakibatkan pembentukan lapisan hidrofobik pada permukaan serat selulosa. Lapisan hidrofobik mengurangkan penembusan air dan cecair kutub lain ke dalam kertas, meningkatkan rintangan air kertas, kebarangkalian, dan kestabilan dimensi.
Kereaktifan AKD dipengaruhi oleh beberapa faktor, termasuk pH, suhu, dan kehadiran bahan kimia lain dalam pulpa. Reaksi biasanya disukai di bawah keadaan alkali, dengan julat pH optimum 7.5 - 9.5. Suhu yang lebih tinggi juga boleh mempercepatkan kadar tindak balas, tetapi haba yang berlebihan boleh menyebabkan penguraian AKD atau polimer dalam pengemulsi.
Kestabilan
Kestabilan pengemulsi polimer AKD adalah penting untuk kegunaannya yang berkesan dalam pembuatan kertas. Pengemulsi yang stabil memastikan bahawa titisan AKD tetap disebarkan secara seragam dalam fasa air semasa penyimpanan, pengangkutan, dan permohonan. Terdapat dua jenis kestabilan utama untuk dipertimbangkan: kestabilan fizikal dan kestabilan kimia.
Kestabilan fizikal: Kestabilan fizikal merujuk kepada rintangan pengemulsi untuk pemisahan fasa, krim, dan pemendapan. Polimer dalam pengemulsi polimer AKD memainkan peranan penting dalam mengekalkan kestabilan fizikal. Ia membentuk lapisan pelindung di sekitar titisan AKD, menghalang mereka daripada bersentuhan dan bersatu. Kelikatan fasa berterusan juga mempengaruhi kestabilan fizikal. Kelikatan yang lebih tinggi dapat melambatkan pergerakan titisan, mengurangkan kemungkinan agregasi.
Kestabilan kimia: Kestabilan kimia berkaitan dengan rintangan AKD dan polimer dalam pengemulsi kepada kemerosotan kimia. AKD sensitif terhadap hidrolisis, terutamanya di bawah keadaan suhu berasid atau tinggi. Hidrolisis cincin β - lactone boleh menyebabkan pembentukan asid lemak dan keton, yang mengurangkan kecekapan saiz AKD. Polimer dalam pengemulsi juga harus stabil secara kimia untuk mengekalkan fungsi pengemulsian dan menstabilkannya.
Keserasian dengan aditif pembuatan kertas lain
Dalam proses pembuatan papermer, pengemulsi polimer AKD sering digunakan dalam kombinasi dengan bahan tambahan lain. Oleh itu, keserasiannya dengan aditif ini adalah pertimbangan penting.
Penangkap sampah anionik: Sampah anionik dalam pulpa boleh mengganggu proses saiz dengan menyerap ke titisan AKD atau serat selulosa. AnPenangkap sampah anionikboleh digunakan untuk mengeluarkan sampah anionik dari pulpa. Pengemulsi Polimer AKD umumnya serasi dengan penangkap sampah anionik, dan penggunaan gabungan mereka dapat meningkatkan kecekapan saiz dan kualiti keseluruhan kertas.
Memperbaiki Ejen dalam Kertas Inkjet Papermaking:Memperbaiki Ejen dalam Kertas Inkjet Papermakingdigunakan untuk meningkatkan penyerapan dakwat dan penetapan pada permukaan kertas. Pengemulsi polimer AKD boleh digunakan bersempena dengan agen penetapan untuk meningkatkan rintangan air - kertas inkjet sambil mengekalkan sifat penetapan dakwat yang baik.
Ejen kekuatan kering dan basah untuk pembuatan kertas:Ejen kekuatan kering dan basah untuk pembuatan kertasdigunakan untuk meningkatkan kekuatan kertas dalam keadaan kering dan basah. Pengemulsi Polimer AKD bersesuaian dengan banyak agen kekuatan kering dan basah, dan penggunaan gabungan mereka dapat menghasilkan kertas dengan kekuatan yang sangat baik dan rintangan air.
Kesan alam sekitar
Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, kebimbangan alam sekitar telah menjadi semakin penting dalam industri pembuatan paperm. Pengemulsi Polimer AKD mempunyai beberapa kelebihan dari segi kesan alam sekitar.
Pertama, AKD adalah sebatian biodegradable. Rantai alkil dan cincin lakton β di AKD boleh dipecahkan oleh mikroorganisma di alam sekitar, mengurangkan kegigihan alam sekitar jangka panjangnya. Kedua, polimer yang digunakan dalam pengemulsi boleh dipilih untuk menjadi mesra alam. Sebagai contoh, PVA dan PEG adalah polimer yang tidak toksik dan biodegradable.
Kesimpulan
Ringkasnya, sifat kimia pengemulsi polimer AKD, termasuk struktur molekul, kereaktifan, kestabilan, keserasian dengan bahan tambahan lain, dan kesan alam sekitar, menjadikannya agen saiz yang ideal untuk industri pembuatan paperm. Keupayaannya untuk membentuk ikatan kovalen dengan gentian selulosa memberikan rintangan air yang sangat baik dan manfaat prestasi lain ke dalam kertas.
Sekiranya anda berada dalam industri pembuatan paperm dan mencari pengemulsi polimer AKD yang berkualiti tinggi, kami berada di sini untuk membantu. Produk kami dirumuskan dengan teliti untuk memastikan prestasi dan kestabilan yang optimum. Kami juga boleh memberikan sokongan teknikal dan nasihat mengenai penggunaan pengemulsi polimer AKD kami dalam proses pembuatan paperma khusus anda. Hubungi kami untuk memulakan perbincangan perolehan dan ambil kualiti papermak anda ke peringkat seterusnya.
Rujukan
- Hubbe, MA, Rojas, OJ, Venditti, RA, & Pawlak, JJ (2007). Saiz kertas dengan dimer alkil ketene: semakan. Kemajuan dalam salutan organik, 58 (3), 179 - 197.
- Xiao, R., & Hubbe, MA (2012). Kesan garam dan faktor lain pada kecekapan ukuran emulsi dimer alkil ketene. Jurnal Pulpa dan Sains Kertas, 38 (6), 231 - 239.
- Shen, J., & Yang, F. (2015). Penyediaan dan sifat emulsi AKD yang stabil oleh polyacrylamide kationik dan alkohol polyvinyl. Jurnal Sains dan Teknologi Penyebaran, 36 (10), 1394 - 1400.