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AKKD胶因因阳离子子化而使使胶料表表面带有有正电荷荷，造纸纸纤维本本身呈负负电性，通通过静电电吸附使使AKDD胶粒定定着到纤纤维上，经经脱水干干燥后，AAKD分分子的反反应基团团和纤维维上的羟羟基反应应生成牢牢固的共共价键，AAKD分分子的疏疏水端定定向朝外外，形成成单分子子膜，使使纸页表表现出较较好的疏疏水功能能[5～～9]由由于AKKD胶的的施胶量量为0..15%%～0..30%%，用量量很少，加加上供浆浆系统如如泵、压压力筛等等高剪力力设备的的作用，吸吸附到纤纤维上的的AKDD胶粒部部分会从从纤维上上脱落下下来[22～9]]因此此为保证证有限的的AKDD胶粒尽尽可能留留着在纤纤维上，发发挥应有有的施胶胶效能，对对AKDD的应用用工艺条条件进行行系统的的探讨分分析来指指导生产产，具有有十分重重要的意意义 AKKD-LLT中性性施胶剂剂的应用用研究，采采用阳离离子淀粉粉—阴离离子聚丙丙烯酰胺胺双组分分助留系系统研研究探讨讨和分析析了阳离离子淀粉粉、阴离离子聚丙丙烯酰胺胺，CaaCO33填料，ppH值和和干燥温温度等对对AKDD施胶的的影响，并并且也对对麦草浆浆配比改改变后的的施胶效效果进行行了评价价。
1 实验验材料及及方法11.1 化学药药品 中等电电荷密度度阳离子子淀粉，AA-PAAM(相相对分子子质量3300～～5000万)，填填料为沉沉淀CaaCO33，AKKD-LLT中性性施胶剂剂(ARR10)1..2 纤纤维原料料 进进口商品品漂白针针叶木浆浆，打浆浆度300°SRR；漂白白阔叶木木浆，打打浆度330°SSR国国产漂白白麦草浆浆，打浆浆度288°SRR(除特特别说明明外，所所有纸样样纤维材材料配比比：针∶∶阔∶草草 355∶355∶300，CaaCO33用量220%))1..3 抄抄片 西北轻轻工业学学院ZJ12000mm抄抄片器，纸纸张定量量80gg/m221.44 纸的的熟化方方法 纸片经经干燥后后，放入入1055℃烘箱箱，熟化化15mmin，取取出冷却却至室温温后进行行施胶度度测定1.5 施胶度测定方法 采用硫氰酸铵溶液和三氯化铁试剂的滴定渗透法测定1.6 纸张灰分测定方法［10］ 填料为CaCO3的纸样，灼烧温度为(575±25)℃；滑石粉填料纸样，灼烧温度为(925±25)℃2 结果果与讨论论2.11 阳离离子淀粉粉用量与与纸页施施胶度 在AAKD施施胶助留留系统中中，加入入阳离子子淀粉能能吸附纸纸浆中的的细小纤纤维和填填料，提提高细料料的首程程留着率率和灰分分，同时时促进AAKD胶胶粒的稳稳定性和和提高AAKD在在长纤维维上的留留着率，提提高纸页页的强度度和挺度度。
为保保证AKKD胶最最大的留留着率和和较好的的抗水性性能，在在AKDD和A--PAMM用量不不变的情情况下，对对阳离子子淀粉的的用量进进行研究究，试验验结果如如图1所所示图1 阳阳离子淀淀粉用量量与纸页页施胶度度关系曲曲线注：：AKDD用量00.2%%，CaaCO33用量220%，A-PAM用量150×10-6 由图图1看出出，在开开始阶段段适度添添加阳离离子淀粉粉有助于于AKDD的留着着，对提提高纸页页的抗水水性能有有促进作作用，然然而当阳阳离子淀淀粉用量量达到00.5%%以上时时，施胶胶性能几几乎变化化不大，即即使进一一步提高高其用量量，施胶胶度也没没明显的的提高2.2 A-PAM的用量与纸页施胶度 阳离子淀粉和AKD胶都带正电荷，利用静电吸附作用力，吸附到带负电的造纸纤维上然而，吸附在细料上的AKD胶粒，部分会随白水一起流走而阴离子聚丙烯酰胺是一种高分子聚合物，同样利用静电吸附原理，将细料与细料、细料与长纤维、纤维与AKD胶粒桥联在一起，形成大的颗粒或较小的纤维絮聚，浆料上网后留着在网上，从而提高AKD的留着率和成纸灰分的含量 从图2中看出，在双组分助留系统中，阳离子淀粉、AKD用量一定的情况下，纸张施胶度随阴离子聚丙烯酰胺用量的增加而提高，说明A-PAM对AKD的留着具有相当重要的作用。
如果不加A-PAM,纸张的施胶度只有要求的20%～30%,但是当A-PAM用量超过250×10-6时,纸页的匀度变坏因此,根据造纸纤维原料性能差异((Zeta电位),其用量会有所不同，一般控制在(150～200)×10-6范围内，既能达到助留的目的，同时又不影响纸页的匀度图2 AA-PAAM用量量与纸页页施胶度度关系曲曲线注：：AKDD用量00.2%%，CaaCO33用量220%，CCS用量量0.77%2.3 AKDD用量与与纸页施施胶度 图33是对两两种不同同阳离子子试剂AAKD乳乳液用量量进行对对比实验验的图3 AAKD用用量与纸纸页施胶胶度关系系注：CCS用量量0.77%，CCaCOO3用量220%，AA-PAAM用量量1500×100-6 施胶胶曲线表表明，在在同样AAKD胶胶用量下下，树脂脂型AKKD胶具具有比淀淀粉型AAKD胶胶较高的的抗水性性能，并并且树脂脂型AKKD在用用量0..2%时时，就能能满足纸纸张抗水水要求，而而淀粉型型AKDD只有当当用量达达到0..25%%以上时时才具有有同样的的施胶效效果，且且无论何何种类型型AKDD，当其其用量小小于0..1%时时，纸张张几乎没没有施胶胶度，而而当AKKD用量量超过00.4%%时，施施胶度几几乎不上上升，说说明AKKD只要要在一定定的使用用范围内内就能收收到满意意的施胶胶效果，用用量过大大不能进进一步提提高成纸纸的抗水水性能，反反而会降降低纸的的物理强强度，给给纸机抄抄造带来来麻烦。
2.4 pH值与纸页施胶度(见表1) AKD施胶也与施胶系统的pH值有关只有在中性或碱性条件下，AKD的内酯环打开与纤维上的羟基进行酯化反应，生成牢固的共价键而产生抗水功能AKD施胶最佳的pH值范围是7.5～8.5表1 不不同pHH值下AAKD施施胶与纸纸页抗水水性关系系pH值6.57.07.58.09.010施胶度/s505160656863 实验结果表明，随着pH值提高，纸页的施胶度逐渐上升，尤其在pH值6.5升到7.5范围内，施胶度上升最快当pH值大于8.0时，纸张的施胶度上升速度减缓考虑到采用CaCO3填料，AKD施胶刚开始时要用碱来调节pH值，到白水实现封闭回用后，CaCO3本身是一种pH缓冲剂，使系统的pH值处在7.5左右，所以就不必再加碱因此，在抄片时施胶系统pH值控制在7.52.5 干燥温度和熟化时间与纸页施胶度 AKD中性/碱性抄纸，因AKD相对不活泼，在湿部AKD胶粒只是留在湿纸幅中，并没有进行反应，只有在一定温度下干燥后，才进行酯化反应，产生永久定着因此温度是纸张抗水性能好坏的关键因素之一［11］图4为不同干燥温度下纸张的抗水性能曲线 图4清晰表明，干燥温度和熟化时间对成纸施胶度有很大的影响，干燥温度越高，纸的施胶度越高，且施胶发展熟化时间越短。
当干燥温度低于90℃，AKD用量为0.2%时，不管自然熟化时间多长，其施胶度也难以达到应有的水平因此，在保证不影响成纸质量的前提下，尽可能提高干燥温度，就可以达到较高的施胶效果和缩短施胶熟化时间 图4 不同干燥温度下熟化时间与纸页施胶度的关系2.6 填料与纸页施胶度 酸性造纸一般采用滑石粉、高岭土为造纸填料，也有一些需要高白度的纸种使用钛白粉作为造纸填料对于碱性造纸，滑石粉、高岭土作为填料会降低AKD的施胶效能，而钛白粉作为填料价格太昂贵碳酸钙填料白度相对较高，价格又相对便宜，本身可作为系统pH值缓冲剂，适用于作AKD碱性造纸填料，对AKD施胶效能影响相对较小 实验结果表明在pH值7.5时，CaCO3用量在20%～25%，AKD用量0.2%，仍有相当的施胶度，基本上能满足成纸的质量要求从图5可看出，在AKD用量一定的条件下，纸的施胶度随CaCO3用量的增加而不断下降，说明CaCO3是导致AKD施胶效果下降的主要原因之一图5 CaCO3填料用量与纸页施胶度关系注：AKD用量0.2%，CS 0.7%，A-PAM 150×10-62.7 麦草浆配比量对AKD施胶效能的影响 我国长纤维资源缺乏，进口商品浆价格高，国内纸厂总希望少配入一些商品针叶木浆，多用一些非木材纤维，以降低生产成本。
然而随着麦草浆用量的增加，纸的抗水性能下降当用麦草浆配抄纸时，为保证同样的施胶度，AKD用量必须加大到目前为止尚不清楚为什么草浆施胶比木浆施浆困难，有人解释为草类浆阴离子类成分多，且组分复杂；也有人解释氯离子含量高等影响到AKD的用量和施胶效能的发挥表2为不同比例漂白针叶木浆对漂白草浆用量与施胶度关系表2 不同草木浆比例在相同施胶条件下的施胶结果针叶木浆/麦草浆CS/%AKD/%A-PAM/10-6施胶度/s100/00.70.220011680/200.70.22008660/400.70.22007850/500.70.22007240/600.70.22006670/800.70.2200530/1000.70.22008 通过漂白针叶木浆和漂白麦草浆配比的改变，在各种助剂等工艺条件完全相同的条件下，可以看出随着浆料中麦草浆使用比例的增大，其成纸施胶度明显下降，到麦草浆配比超出80%以上时，成纸的抗水性要求就不能满足产品的规定指标全木浆施胶，其施胶度非常高，而全麦草浆施胶施胶度几乎没有因此，根据生产纸种的档次不同，可以对AKD胶的用量和木浆的使用比例进行相应的调整，以取得最好的经济效益。
2.8 不同的施胶程序对成纸施胶质量的影响 由前面所述，树脂型AKD胶乳具有较高的正电性，对纤维的吸附能力很强特别是纸料中的细料，其比表面积大，相对负电荷密度大，AKD胶加进纸料中后，优先吸附到细料上，使得长纤维上吸附的AKD胶量减少草类原料具有较多的细小纤维和较复杂的阴离子组分，而木浆纤维相对只有部分因打浆或磨浆产生的少量细小纤维，相对草浆来说其量要少得多，通过改变双组分助留系统中阳离子淀粉的添加位置，了解添加顺序对施胶效果的影响，表3为实验结果试样1～8号浆料配比为针叶浆30%和阔叶木浆70%，纸样9～12号浆料配比为35%针叶木浆、35%阔叶木浆和30%麦草浆；碳酸钙用量都是20%；其中1～4和9～10号纸样，施胶顺序为AKD→CS→APM5～8和11～12号纸样施胶程序为CS→AKD→A-PAM 表3 施胶程序对纸页施胶度的影响抄片号CS/%AKD/%A-PAM/×10-6施胶度/s10.50.181206420.50.1820014931.00.1812013341.00.1820011150.50.181205760.50.182006271.00.181204481.00.182005791.00.212055101.00.220060111.00.212061121.00.220063 从表中可知，不同的施胶顺序，不同的浆料配比，对成纸的施胶结果有影响。
全木浆抄纸，AKD用量少，施胶度高，AKD加在阳离子淀粉前其施胶度高出1倍左右这进一步说明一方面木浆纤维易施胶，另一方面木浆纤维中细小纤维的量少对于麦草浆配抄纸，阳离子淀粉加入位置的改变对纸页施胶度影响不大，相对来说还是先加阳离子淀粉施胶效果要好一些2.9 不同种类施胶剂施胶性能对比 表4为不同施胶剂的施胶结果比较 表4 松香胶、分散松香胶、AKD-LT的施胶工艺条件松香胶分散松香胶AKD-LT原料配比(针/草)20/8020/8020/80pH4.56.07.5施胶剂用量/%1.31.00.2硫酸铝用量/%6.02.8—CS用量/%—0.70.7PAM/×10-6—200200填料用量/%滑石粉20CaCO320CaCO320裂断长/m385043804490耐破度/kg.cm-21.642.452.60施胶度/s466159灰分/%11.28 13.74(折合CaCO3)17.71(折合CaCO3)填料留着率/%56.468.785.8 表4结果表明，AKD-LT中性施胶纸具有较高的物理强度和较高的填料留着率，裂断长比松香胶施胶纸高16.7%，比分散松香胶施胶纸高2.5%；填料留着率比松香胶施胶纸高29.4%，比分散松香胶施胶纸高17.1%。
实验证明经AKD中性施胶后的纸张，在施胶度相当的条件下，填料留着率较大，而强度比酸性施胶纸高得多采用AKD中性抄纸后，虽然施胶成本有所增加，但高的填料用量及填料留着率，可以减少纤维的用量，或增加草浆的配比从这个角度看，可以降低原材料的消耗，使生产成本下降普通松香胶施胶成本(包括填料成本)一般在120～160元/t纸，AKD中性施胶成本在240～260元/t纸范围,比酸性施胶成本高出近一倍然而实验和工厂实践报道［6,12,13］,中性造纸细料的首程留着率和成纸灰分含量高于酸性造纸由表4数据可知中性纸灰分含量比酸性纸高出5.89%，这表明中性纸中纤维原料的使用量减少了5.89%，如果纤维原料的综合平均价以4725元/t浆计，则吨纸生产成本可降低约219.8元，相当于中性纸的施胶成本也就是说酸性纸的施胶成本即是中性纸的施胶效益因此，利用AKD中性抄纸后生产成本非但不会增加，相反还能降低生产成本，吨纸增加经济效益100元以上 3 结 论3.1 研究发现，阳离子淀粉加入量超过0.5%以后，对纸页施胶度提高不大；阴离子聚丙烯酰胺在保证纸页匀度的前提下，其用量增大有助于施胶度的提高；随着CaCO3填料用量的增加，纸页施胶度下降；纸页干燥温度对施胶度有较大的影响，初始干燥温度越高，抗水性能越好，熟化时间越短；施胶过程中最佳的施胶pH值在8.0左右。
3.2 对用35%漂白针叶木浆、35%漂白阔叶木浆和30%麦草浆抄造铜版原纸,CaCO3填料的用量在20%的条件下,最佳的施胶工艺条件:pH 7.5～8.5,CS用量0.7%～1.0%,助留剂用量(150～200)×10-6，AKD用量0.20%3.3 全木浆抄纸，施胶剂用量低，AKD先于CS加入还可进一步降低施胶剂用量草浆施胶较困难，与木浆配抄，最大的草浆用量在AKD用量0.2%时不超过80%，AKD加在CS之后更为有效3.4 采用AKD-LT施胶剂施胶，具有更高的首程留着率和成纸灰分，纸的物理强度也有明显的提高。