În calitate de furnizor de emulgator polimer AKD, sunt adesea întrebat despre proprietățile sale chimice. AKD, sau dimer de alchil cetenă, este un agent de dimensionare utilizat pe scară largă în industria de fabricare a hârtiei, iar forma sa de emulgator polimeric oferă avantaje unice. În acest blog, voi aprofunda proprietățile chimice ale emulgatorului polimer AKD, arătând de ce este o alegere de top pentru multe aplicații de fabricare a hârtiei.
Structura și compoziția moleculară
Miezul AKD este o structură ciclică cu patru membri, în special un inel β-lactonă. Acest inel este cheia reactivității sale. Lanțurile alchil atașate la inelul p-lactonă pot varia în lungime, de obicei variind de la C14 la C18. Aceste grupări alchil sunt responsabile pentru natura hidrofobă a AKD. Când AKD este formulat într-un emulgator polimeric, este dispersat într-un mediu apos cu ajutorul agenților de emulgație.
Componenta polimerică din emulgatorul polimeric AKD este de obicei un polimer sintetic care acționează ca un agent de stabilizare. Ajută la menținerea picăturilor de AKD dispersate uniform în faza de apă, prevenind coalescența și sedimentarea. Alegerea polimerului poate afecta semnificativ stabilitatea și performanța emulgatorului. Polimerii utilizați în mod obișnuit includ alcoolul polivinilic (PVA), polietilenglicolul (PEG) și diferiți copolimeri.
Reactivitate
Una dintre cele mai importante proprietăți chimice ale emulgatorului polimer AKD este reactivitatea sa cu celuloza. Când emulgatorul polimer AKD este adăugat la pasta de hârtie, inelul β-lactonă din molecula AKD reacţionează cu grupările hidroxil (-OH) de pe fibrele celulozice. Această reacție formează o legătură covalentă între AKD și celuloză, care este o etapă cheie în procesul de dimensionare.
Mecanismul de reacție implică deschiderea inelului β-lactonă, urmată de o reacție de acilare cu grupările hidroxil celulozei. Acest lucru are ca rezultat formarea unui strat hidrofob pe suprafața fibrelor de celuloză. Stratul hidrofob reduce pătrunderea apei și a altor lichide polare în hârtie, îmbunătățind rezistența la apă a hârtiei, imprimabilitatea și stabilitatea dimensională.
Reactivitatea AKD este influențată de mai mulți factori, inclusiv pH-ul, temperatura și prezența altor substanțe chimice în pulpă. Reacția este de obicei favorizată în condiții alcaline, cu un interval optim de pH de 7,5 - 9,5. Temperaturile mai ridicate pot, de asemenea, accelera viteza de reacție, dar căldura excesivă poate provoca descompunerea AKD sau a polimerului din emulgator.
Stabilitate
Stabilitatea emulgatorului polimer AKD este crucială pentru utilizarea sa eficientă în fabricarea hârtiei. Un emulgator stabil asigură că picăturile de AKD rămân uniform dispersate în faza apoasă în timpul depozitării, transportului și aplicării. Există două tipuri principale de stabilitate de luat în considerare: stabilitatea fizică și stabilitatea chimică.
Stabilitate fizică: Stabilitatea fizică se referă la rezistența emulgatorului la separarea fazelor, cremă și sedimentare. Polimerul din emulgatorul polimeric AKD joacă un rol vital în menținerea stabilității fizice. Formează un strat protector în jurul picăturilor AKD, împiedicându-le să intre în contact și să se coalesceze. Vâscozitatea fazei continue afectează și stabilitatea fizică. O vâscozitate mai mare poate încetini mișcarea picăturilor, reducând probabilitatea de agregare.
Stabilitate chimică: Stabilitatea chimică este legată de rezistența AKD și a polimerului din emulgator la degradarea chimică. AKD este sensibil la hidroliză, în special în condiții acide sau de temperatură ridicată. Hidroliza inelului β - lactonic poate duce la formarea de acizi grași și cetone, ceea ce reduce eficiența de dimensionare a AKD. Polimerul din emulgator ar trebui să fie, de asemenea, stabil din punct de vedere chimic pentru a-și menține funcțiile de emulsionare și stabilizare.
Compatibilitate cu alți aditivi pentru fabricarea hârtiei
În procesul de fabricare a hârtiei, emulgatorul polimer AKD este adesea folosit în combinație cu alți aditivi. Prin urmare, compatibilitatea sa cu acești aditivi este un aspect important.
Colector anionic de gunoi: Deșeurile anionice din pulpă pot interfera cu procesul de dimensionare prin adsorbție pe picăturile de AKD sau pe fibrele de celuloză. UnColector anionic de gunoipoate fi folosit pentru a îndepărta gunoiul anionic din pulpă. Emulgatorul polimer AKD este în general compatibil cu colectoarele anionice de gunoi, iar utilizarea lor combinată poate îmbunătăți eficiența dimensionării și calitatea generală a hârtiei.
Agent de fixare în hârtie cu jet de cerneală pentru fabricarea hârtiei:Agent de fixare în hârtie cu jet de cerneală pentru fabricarea hârtieieste utilizat pentru a îmbunătăți absorbția și fixarea cernelii pe suprafața hârtiei. Emulgatorul polimeric AKD poate fi utilizat împreună cu agenți de fixare pentru a îmbunătăți rezistența la apă a hârtiei cu jet de cerneală, menținând în același timp proprietăți bune de fixare a cernelii.
Agent de rezistență uscat și umed pentru fabricarea hârtiei:Agent de rezistență uscat și umed pentru fabricarea hârtieieste folosit pentru a crește rezistența hârtiei atât în condiții uscate, cât și umede. Emulgatorul polimeric AKD este compatibil cu mulți agenți de rezistență uscată și umedă, iar utilizarea lor combinată poate produce hârtie cu rezistență excelentă și rezistență la apă.
Impactul asupra mediului
În ultimii ani, preocupările de mediu au devenit din ce în ce mai importante în industria hârtiei. Emulgatorul polimer AKD are mai multe avantaje în ceea ce privește impactul asupra mediului.
În primul rând, AKD este un compus biodegradabil. Lanțurile alchil și inelul β-lactonă din AKD pot fi descompuse de microorganismele din mediu, reducând persistența pe termen lung a mediului. În al doilea rând, polimerul utilizat în emulgator poate fi selectat pentru a fi ecologic. De exemplu, PVA și PEG sunt polimeri relativ netoxici și biodegradabili.
Concluzie
Pe scurt, proprietățile chimice ale emulgatorului polimer AKD, inclusiv structura sa moleculară, reactivitatea, stabilitatea, compatibilitatea cu alți aditivi și impactul asupra mediului, îl fac un agent de dimensionare ideal pentru industria hârtiei. Capacitatea sa de a forma legături covalente cu fibrele de celuloză oferă hârtiei o rezistență excelentă la apă și alte beneficii de performanță.
Dacă sunteți în industria de fabricare a hârtiei și căutați un emulgator polimer AKD de înaltă calitate, suntem aici pentru a vă ajuta. Produsele noastre sunt formulate cu atenție pentru a asigura performanță și stabilitate optime. De asemenea, vă putem oferi asistență tehnică și consiliere cu privire la utilizarea emulgatorului nostru polimer AKD în procesul dumneavoastră specific de fabricare a hârtiei. Contactați-ne pentru a începe o discuție privind achizițiile și pentru a vă duce calitatea producției de hârtie la următorul nivel.
Referințe
- Hubbe, MA, Rojas, OJ, Venditti, RA și Pawlak, JJ (2007). Dimensiunea hârtiei cu dimer de alchil cetenă: o revizuire. Progress in Organic Coatings, 58(3), 179 - 197.
- Xiao, R. și Hubbe, MA (2012). Efectele sărurilor și ale altor factori asupra eficienței de dimensionare a emulsiilor de dimeri de alchil cetenă. Journal of Pulp and Paper Science, 38(6), 231 - 239.
- Shen, J. și Yang, F. (2015). Prepararea și proprietățile emulsiei AKD stabilizate cu poliacrilamidă cationică și alcool polivinilic. Journal of Dispersion Science and Technology, 36(10), 1394 - 1400.