tieu luan CHẤT GIA KEO AKD

Học phần : CNSX Giấy
Đề Tài

: Chất gia keo AKD

GVHD

: TS.Nguyễn Trung Thành


CHẤT GIA KEO AKD


Nội Dung
I
II
III

• Tổng hợp và nhũ hóa keo AKD

• Các phản ứng của keo AKD trong giấy
• Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gia
keo AKD


I.Tổng hợp và nhũ hóa keo AKD

 AKD là gì ?
 AKD (Alkyl Ketene Dimer): sáp phiến mỏng, màu
trắng.
 AKD không tan trong nước , nhũ hóa dạng huyền

phù có thể hòa tan trong :alcol, benzen…
 Dễ bị thủy phân và tham gia phản ứng hóa học ở
môi trường nhiệt độ thường, axit, kiềm


I.Tổng hợp và nhũ hóa keo AKD

 Tổng hợp keo AKD:
- Gồm có hai giai đoạn:
•

Điều chế halogenua của axit béo

•

Điều chế AKD

Điều kiện

- Giai đoạn 1: Điều chế halogenua của axit béo:
O

O

R C

+
X

y-

+

R C
y

Với các tác nhân như: SOCl2 ; COCl2; PCl3; PCl5

X-

40-1000C
10-140p’
Có dung
môi phân
cực hoặc
không
dung môi


I.Tổng hợp và nhũ hóa keo AKD

⁻ Giai đoạn 2: điều chế AKD
AKD được tạo thành khi cho dẫn xuất acyl clorua của acid béo
tác dụng với amin bậc ba. R là nhóm alkyl hoặc alkenyl có C6 đến
C24
H

2R H2C C Cl
O

(R)3N
- HCl

R C C O
H

+ (R3)N.HCl

R C C O

R C C
H
R CH

O
+ CO2
C

O


I.Tổng hợp và nhũ hóa keo AKD

 Chuẩn bị nhũ hóa keo AKD:
 Hòa tan AKD trong nước ở 70-950C , có chứa chất ổn
định(tinh bột cation), chất hoạt động bề mặt(lignosulfonat
 Lọc qua sàng lọc kích thước lỗ sàng < 2nm, kích thước hạt
keo2-4 µm. Tinh bột cation kết hợp với hạt keo tạo ra khối
điện tích dương
 Bổ sung tinh bột cation

I.Tổng hợp và nhũ hóa keo AKD
 Bảo quản và sử dụng keo:
 Bảo vệ keo: để tránh keo thủy phân , giảm pH=2,5-3,5 bằng cách cho
HCl & H2SO4
 Bảo quản: ở nhiệt độ 200C, dưới 30 ngày
 Kiểm tra nồng độ : đạt 6-13% (20-22%) , lượng tinh bột cation 20-40%
 Sử dụng keo: Trước khi sử dụng người ta phải pha loãng nhũ tương ra
khoảng 10 lần, pha loãng 0,1-0,2%, lượng dùng 0,05-0,15%


II. Các phản ứng của keo AKD trong giấy
• Phản ứng giữa AKD và nhóm –OH của cellulose
R

C
H

AKD

C

H
C

O

C

R

H2C

R

O

HC

+

OH

OH

C

OH

CELLULOSE

OH

OH

C

OH

OH

OH

OH

R
O

O

CELLULOSE

OH

O

β-xeton este

OH

* Khả năng AKD phản ứng với xenluloza tối đa : 50-80%
* Hạt keo AKD phản ứng với xenluloza có khả năng chống thấm
cao hơn hạt keo không phản ứng
* pH=8-9


II. Các phản ứng của keo AKD trong giấy

• Cơ chế :

II. Các phản ứng của keo AKD trong giấy

• Phản ứng thủy phân của AKD :
Với điều kiện nhiệt độ, pH và sự có mặt của nước thì phản
ứng của AKD với cellulose còn bị cạnh tranh bởi phản ứng
thuỷ phân của AKD tạo ra xetone không có tác dụng gia
keo
R H2C C O
R HC C CH R
O C O

AKD

+ H2 O

HC R
C O

OH
Labile

- CO2

R CH2 C CH R
O

Ketone

III.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gia keo AKD
1. pH.
-. Hiệu quả nhất pH=8-9
-. Giá trị pH được điều chỉnh
bằng NaHCO3 hoặc Na2CO3
hoặc Khi dùng CaCO3 thì
không cần bổ sung NaHCO3
&Na2CO3 .


III.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gia keo AKD

2. Chất độn, hạt mịn và sự bảo lưu
- Tỷ lệ thích hợp, nhiều quá gây tiêu hao keo vì keo phải
che phủ bề mặt độn .

- Với chất độn là GCC phản ứng thủy phân hay hiện
tượng gia keo tạm thời không đáng kể nhưng với
PCC thì hai hiện tượng này đều gia tăng nhất là khi
sử dụng tinh bột và catin PA làm chất phụ gia


III.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gia keo AKD

 Nên gia keo trước khi gia chất độn
- Tăng lượng dùng tinh bột cation thì tăng hiệu quả gia keo vì
tinh bột cation làm tăng khả năng bám dính của keo AKD lên
bề mặt xơ sợi.
- Chọn chất trợ bảo lưu thích hợp khi gia keo AKD, gia

keo AKD được tốt thì độ bảo lưu phải đạt tối ưu


III.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gia keo AKD

Ảnh hưởng của
tinh bột cation và
diện tích bề mặt


III.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
gia keo AKD

III.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gia keo AKD

3.Độ kiềm
- Độ kiềm vừa phải có tác dụng hỗ trợ gia keo lớn nhất
khoảng từ 50 – 200 ppm.
- Độ kiềm cao > 400 ppm sẽ thúc đẩy phản ứng thủy phân
của AKD
- Sử dụng chất độn CC dễ dẫn đến độ kiềm cao do còn dư
Ca(OH)2 dễ làm cho AKD sau quá trình gia keo bị thủy phân
trở lại làm mất tính chống thấm của giấy.


III.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gia keo AKD

4.Nhiệt độ và thời gian gia keo
- Quá trình tiến hành phản ứng ester hóa giữa AKD và
gốc hydroxyl của xơ giấy chỉ đạt được hiệu quả cao

khi lựa chọn nhiệt độ và thời gian phản ứng thích
hợp.
- Nhiệt độ cao làm quá trình AKD thủy phân tăng
- Trong đa số trường hợp, nhiệt độ thích hợp từ 105 –
1150C và thời gian là 24 giờ. Khi sấy giấy ở nhiệt độ
quá cao sẽ làm giảm tính chống thấm của giấy


III.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gia keo AKD

Hình 4: Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với gia keo AKD trên hai chất
độn khác nhau


CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN
ĐÃ LẮNG NGHE