中性造纸施胶剂烷基烯酮二聚体（AKD）的微乳化研究

摘要

十六烷基烯酮二聚体AKD是一种反应型中性施胶剂,以其优良的施胶性能在目前的造纸行为中受到广泛的应用.AKD通常被制成乳状液使用,但由于乳状液的不稳定性而使其应用受到限制.该论文则是希望通过对AKD进行微乳化方面的研究来改善其在实际生产中的应用.该论文首先利用有机概念图筛选,并通过试验确定了由委铵盐和AEO-4以及正丁醇组成的AKD微乳体系.实验分别用阴离子、阳离子和非离子表面活性剂及其复配体系进行微乳液的研究配制工作,并用不同醇及醇浓度考察其对微乳液形成的影响.结果发现,阴离子表面活性剂形成的微乳液稳定时间短,需醇量较多;阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂复配形成的微乳液增容水量较多,稳定时间长;由季铵盐和AEO-4复配增溶AKD时,选用正丁醇作溶剂效果较好.在此基础上,对季铵盐/AEO-4/AKD/正丁醇/水复配体系进行了微乳液的结构及物化性能研究,即进行相行为、相态扫描、电导率、粘度、粒径及微乳液稳定性研究.对体系进行了相行为及微乳结构电导率的研究,确定了微乳相区域较大时所对应的季铵盐、AEO-4和正丁醇的合适比例.AKD对体系相行为的影响研究发现,随AKD含量增加,微乳液区缩小.另外,醇量的增加,使液晶相区面积缩小,微乳相区面积有增加,且体系含水量上升.电导率测定结果,验证了体系由W/O型—双连续型—O/W型的结构转变.对体系分别进行盐度、表面活性剂浓度、醇量的相态扫描,通过比较发现,醇量的改变对形成中相微乳液的影响较大.也就是说,醇的加入对压缩双电层,改变界面膜的性质影响较强,易于形成中相微乳液.对体系的粘度测定结果表明:温度升高,体系粘度下降;随表面活性剂浓度升高,粘度曲线有最低值;当季铵盐/AEO-4不同配比时,随季铵盐量的增加,粘度曲线有最大值.对季铵盐/AEO-4不同质量配比下的微乳体系进行粒径测量.结果表明,随季铵盐含量增多,微乳体系液滴粒径增大;体系增溶水量的变化对粒径影响不大.作12.0％AKD微乳液物化性能试验研究.即微乳液外观、经时稳定性及水质对制剂稳定性的影响.结果发现,水质对微乳剂的影响与配方组成有关,选用的表面活性剂本身抗硬水能力强,则配制的微乳剂抗硬水能力强.最后,选取12.0％季铵盐/AEO-4/AKD/正丁醇/水微乳体系1＃、3＃、4＃进行应用实验研究.结果发现,可以满足施胶需要,但尚未达到和普通AKD乳状液相同的施胶效果.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1微乳液概述

1.1.1微乳化技术的应用现状和发展

1.1.2微乳液、普通乳状液、缔合胶束溶液三者的性质比较与联系

1.1.3微乳液体系的结构理论

1.1.4微乳系统的形成机理

1.1.5微乳体系相图

1.1.6微乳体系的配方设计

1.1.7微乳体系的制备方法

1.1.8微乳液体系的结构测定

1.2本课题研究的目的和意义

1.3本实验的主要内容及任务

第二章AKD微乳体系研究

2.1仪器与试剂

2.2利用有机概念图初选体系

2.2.1有机概念图简介

2.2.2利用有机概念图初选

2.3初选表面活性剂和醇

2 3.1实验方法

2.3.2结果与讨论

2.3.3小结

2.4季铵盐A/AEO-4/正丁醇/AKD/水体系相行为研究

2.4.1微乳相图概述

2.4.2相图绘制

2.4.3结果与讨论

2.4.4小结

2.5微乳体系相态扫描

2.5.1实验方法

2.5.2实验结果与讨论

2.6AKD微乳体系电导率研究

2.6.1电导率与微乳结构研究关系概述

2.6.2实验方法

2.6.3结果与讨论

2.7微乳体系的粘度性质

2.7.1实验方法

2.7.2实验结果与讨论

2.8微乳体系的粒径测量

2.9AKD微乳液的物化性能评价

2.9.1外观

2.9.2经时稳定性试验

2.9.3水质对制剂稳定性的影响

第三章AKD微乳体系施胶应用研究

3.1前言

3.1.1施胶与施胶剂

3.1.2施胶剂的发展

3.1.3国内浆内施胶剂发展及现状

3.1.4中性施胶剂烷基烯酮二聚体(AKD树脂)简介

3.2施胶效果应用实验

3.2.1仪器及试剂

3.2.2施胶度检测方法

3.2.3施胶剂应用条件的确定

3.2.4填料及助留剂应用条件的确定

3.2.5施胶效果验证实验

第四章结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文目录