当脱墨剂处理未加填料的纸样,其施胶度有降低,但是没有完全丧失,是由于在未加填的纸张中,AKD 与纤维表面接触的面积多,所以与纤维发生酯化反应的 AKD 分子多,而脱墨剂只能去除未反应的 AKD 分子;再由第二章中提到的,在未加填的纸张中,AKD 主要分布纸张毛细管的周围及内壁,并且由表面化学来看,此处的 AKD 在有限的时间内是不可能完全铺展成为 AKD 分子的单分子膜层,即是 AKD 分子的多层膜;结合上面所述,未加填的纸张经脱墨剂处理后,在原来吸附有 AKD 分子的地方(即纸张毛细管周围或内壁),只剩下一层 AKD 单分子膜。
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在表面施胶与浆内施胶 AKD 用量相同时,两者均能达到良好的施胶效果,但采用 AKD 表面施胶时纸张的施胶度可达 250s,而 AKD 用作浆内施胶时的施胶度是 170s,施胶效果远低于采用表面施胶时的施胶度。其原因可能是由于 AKD用于浆内施胶和表面施胶时,AKD 在纤维表面的吸附位置不同引起的,同时还与 AKD 在纸张中的留着率有关;从纸的定义可知,纸张是一张纤维网,在这纤维网中有无数多个由纤维与纤维交织而成的小孔,暂称其为毛细孔或毛细管,水在渗透纸页时,由于毛细管的负压作用,使得水分子通过毛细孔透过纸页,而使纸张润湿。
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填料的加入对 AKD 施胶还是有影响,其原因也很可能是,加入的填料有部分留失,而填料比纤维更易与带有正电荷的 AKD 乳粒结合,所以使总的AKD在纸幅中的留着率下降。当把PCC填料与AKD、CPAM、CP3先混合后加入纸浆中抄片,所得的纸具有施胶度,且质量较大;这一处理不但满足了纸张施胶的要求,还提高了填料的留着率,对于造纸来说对于降低成本是有利的,这里把 PCC 填料与这些造纸助剂的预先混合称为预絮聚作用。但是把填料与 AKD、CPAM、CP3先混合后加入纸浆中,发现质量都有所上升。
有研究表明,AKD蜡在一定条件下可用于填料的改性,如在一定条件下将AKD蜡加入滑石粉填料悬浮液中,使AKD蜡吸附于滑石粉颗粒表面,处理后可得到改性滑石粉填料,由此得到的纸张施胶度较高,即改性滑石粉也可成为一种新型施胶剂。高岭土不像滑石粉一样具有亲脂性,因此一般认为其对AKD蜡的吸附性会较差,这也是文献中尚未见使用AKD改性高岭土的报道的原因。不过高填配方所用高岭土的粒径很小,比表面积很大,有可能弥补其亲脂性的不足,因此值得尝试。 AKD中文名烷基烯酮二聚物 (Alkyl Ketene dimers) 。
施胶促进剂 AKD 与纤维素表面的羟基反应是个缓慢的过程,不像松香皂留着在纤维上一样,其疏水基在短时间内即发生施胶作用。而 AKD 施胶在纸幅下纸机后还未完成,卷取后仍在进行,24h 内有约 80%的施胶效率,在此后若干周内还在进行;促进剂有:聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂、聚乙烯亚胺(PEI)和壳聚糖等,都能提高 AKD 的施胶效果。
pH 值和碱度 AKD 的施胶效果与系统 pH 值的关系很大,一般认为只有在中(碱)性条件下,AKD 的内酯环才可打开与纤维素上的羟基反应。实验证明,当 pH 值<6 时,AKD 几乎不能产生施胶作用,随 pH 值增加,AKD 的施胶效率会逐渐增大,特别是 pH 值在 6.5~7.5 之间时,纸页的施胶度上升**快;但当 pH 值﹥8.0 时,施胶度的上升速度开始减慢。
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通过 SEM 照片可以看出,无论是浆内施胶还是表面施胶,AKD 多数吸附于纤维较尖锐部分,如纤维边缘,纤维扭结处、纤维与纤维交织处等;特别是在纤维的扭结和纤维所形成的孔洞周围吸附的尤为密聚,AKD在纸张中呈现这分布的可能原因有:当 AKD 用于浆内施胶时,浆料中 AKD 均匀分布在大多数纤维的表面,即浆料在还未上成形网时,AKD 是均匀分布在浆料中,当浆料上纸机经真空加速脱水、压榨脱水以及烘缸的烘干后,原本均匀分布在纤维素表面的 AKD 由于受到真空脱水、真空压榨时的水力剪切和烘缸干燥时的水蒸气气流的冲刷而重新分布,大量的 AKD 富集在纤维所形成的毛细管周围或毛细管内壁;
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