AKD的阳离子改性及其应用探讨

论文摘要

我国从20世纪80年代开始使用中/碱性施胶,经过近20年的努力,中/碱性施胶的研究取得了迅速发展,特别是AKD中/碱性施胶在多种中/碱性施胶抄造技术中的发展最为迅速。从传统的以阳离子淀粉到现在的以阳离子树脂作为AKD的乳化剂,使AKD乳化并带上阳电荷,以吸附到纤维上而留着。为了提高AKD的留着和施胶效果,须提高AKD乳液的阳电荷。本实验将AKD与聚酰胺多胺(PPC)反应生成衍生物,并用环氧氯丙烷(EPI)将其阳离子化,制备出一种带有高阳电荷的阳离子AKD施胶剂,并研究了其应用条件。第一部分通过单因素实验,确定最佳合成工艺条件:m(AKD):m(PPC)=5:6,m(EPI):m(合成衍生物)=3:7。此条件下制备的阳离子AKD乳液颗粒小、分散性好且施胶效果好。第二部分通过红外光谱分析仪和激光颗粒分布仪分析阳离子AKD的结构及检测其物理性能。结果表明,阳离子AKD乳液粒径较小而且粒径分布区域较窄,即比较均一,而且具有较高的Zeta电位。说明该乳液具有较高的阳电荷性,自留着性强,易于乳化和分散,有较好的稳定性和流动性。第三部分将阳离子AKD施胶剂与传统AKD施胶剂应用于中性施胶,并进行比较,结果表明:(1)阳离子AKD施胶剂比传统AKD施胶剂具有更高的阳电荷和自留着性。(2)阳离子AKD施胶剂对漂白阔叶木硫酸盐浆具有比传统AKD施胶剂更好的施胶效果。(3)中性施胶加入填料对施胶剂的施胶效果会产生一定的不利影响,但在同等填料用量下,阳离子AKD的施胶效果明显优于传统AKD。(4) pH值在6.5～10的范围内,经阳离子AKD施胶的纸页施胶度可达到45～52s,说明阳离子AKD施胶剂的施胶效果良好,可适用于广泛的造纸pH值范围。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 中性施胶
• 1.2 AKD施胶剂
• 1.2.1 AKD的合成
• 1.2.2 AKD的反应性施胶理论
• 1.2.3 AKD施胶的强键/弱键理论
• 1.2.4 AKD的各种反应性
• 1.2.5 AKD的定性分析
• 1.2.6 纸页中AKD含量的测定方法
• 1.3 AKD施胶影响因素
• 1.3.1 AKD的类型与用量
• 1.3.2 AKD乳液贮存时间、条件
• 1.3.3 pH值
• 1.3.4 施胶时总碱度
• 1.3.5 浆料种类
• 1.3.6 填料
• 1.3.7 AKD施胶剂的添加地点和顺序
• 1.3.8 烘缸温度
• 1.3.9 助留体系
• 1.3.10 施胶增效剂
• 1.3.11 纤维的Zeta电位
• 1.3.12 硫酸铝
• 1.4 AKD施胶的优缺点
• 1.4.1 优点
• 1.4.2 缺点
• 1.5 前景
• 1.6 本论文的研究目的及内容
• 1.6.1 研究目的
• 1.6.2 研究内容
• 2 实验材料与方法
• 2.1 实验原料、试剂与设备
• 2.1.1 实验原料、试剂
• 2.1.2 实验设备
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 AKD的阳离子改性
• 2.2.2 阳离子AKD的结构表征及其物理性能检测
• 2.2.3 阳离子AKD在中性施胶中的应用
• 3 结果与讨论
• 3.1 AKD的阳离子改性
• 3.1.1 改性反应中AKD加入量对乳液粒径和纸页施胶度的影响
• 3.1.2 AKD改性物的阳离子化程度对乳液粒径和纸页施胶度的影响
• 3.2 阳离子AKD的结构表征及其物理性能检测
• 3.2.1 阳离子AKD乳液的物理性能检测
• 3.2.2 阳离子AKD的红外光谱分析
• 3.2.3 阳离子AKD与传统AKD乳液的粒径分布分析
• 3.2.4 阳离子AKD与传统AKD乳液的Zeta电位分析
• 3.3 阳离子AKD施胶剂在中性施胶中的应用
• 3.3.1 阳离子AKD与传统AKD施胶剂施胶效果的比较
• 3.3.2 阳离子AKD的自留着性研究
• 3.3.3 草浆施胶
• 3.3.4 施胶pH值对施胶效果的影响
• 3.3.5 助留体系对施胶效果的影响
• 3.3.6 施胶增效剂对施胶效果的影响
• 2（SO₄）₃）对施胶效果的影响'>3.3.7 硫酸铝（Al₂（SO₄）₃）对施胶效果的影响
• 3.3.8 填料对施胶效果的影响
• 3.3.9 施胶顺序对施胶度的影响
• 3.3.10 熟化时间对施胶度的影响
• 3.3.11 熟化温度对施胶度的影响
• 3.3.12 干燥方式对施胶度的影响
• 3.4 施胶条件对纸页强度的影响
• 3.4.1 碳酸钙用量对纸页强度的影响
• 3.4.2 施胶剂用量对纸页强度的影响
• 3.4.3 阳离子淀粉用量对纸页强度的影响
• 3.4.4 阳离子聚丙烯酰胺用量对纸页强度的影响
• 3.5 阳离子AKD施胶剂施胶机理的分析
• 3.5.1 胶料留着与施胶
• 3.5.2 胶料分子定向排列与施胶
• 3.5.3 施胶纸页的微观结构
• 4 结论
• 4.1 AKD的阳离子改性
• 4.2 阳离子AKD的结构表征及其物理性能检测
• 4.3 阳离子AKD在中性施胶中的应用
• 4.4 阳离子AKD施胶剂施胶机理的分析
• 4.5 本论文创新之处
• 5 展望
• 6 参考文献
• 7 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 8 致谢