Phần lớn giấy và bao bì, ngoại trừ giấy tissue và giấy vệ sinh, cần được kiểm soát sự thấm nước và sự thẩm thấu các chất lỏng. Gia keo được hiểu như quá trình mà ở đó các hóa chất phụ gia có khả năng chống thấm được đưa vào huyền phù bột giấy, nhằm kiểm soát khả năng thấm nước của chúng. Quá trình mà hóa chất được thêm vào dây chuyền sản xuất giấy và được giữ lại trên bề mặt xơ sợi trong phần ướt được gọi là “gia keo nội bộ” khác với các phương pháp gia keo khác như gia keo bề mặt ( sử dụng keo trên bề mặt mạng lưới xơ sợi trong phần khô của quá trình ). Gia keo nội bộ cho đến nay là phương pháp gia keo phổ biến nhất, đã được sử dụng trong công nghiệp sản xuất giấy được gần 2 thế kỉ,ứng dụng lần đầu tiên bởi Illig vào năm 1807.
Gia keo nội keo AKD GIA KEO NỘI BỘ BẰNG KEO AKD Giới thiệu gia keo nội Phần lớn giấy bao bì, ngoại trừ giấy tissue giấy vệ sinh, cần kiểm soát thấm nước thẩm thấu chất lỏng Gia keo hiểu q trình mà hóa chất phụ gia có khả chống thấm đưa vào huyền phù bột giấy, nhằm kiểm soát khả thấm nước chúng Q trình mà hóa chất thêm vào dây chuyền sản xuất giấy giữ lại bề mặt xơ sợi phần ướt gọi “gia keo nội bộ” - khác với phương pháp gia keo khác gia keo bề mặt ( sử dụng keo bề mặt mạng lưới xơ sợi phần khơ q trình ) Gia keo nội phương pháp gia keo phổ biến nhất, sử dụng công nghiệp sản xuất giấy gần kỉ,ứng dụng lần Illig vào năm 1807 Cho đến thập niên 80 kỷ 20, phương pháp gia keo nôi sử dụng phổ biến sản xuất giấy gia keo nhựa thông (rosin sizing) Tuy nhiên,ngày chuyển đổi sang gia keo tổng hợp hoạt tính dựa vào AKD ASA dần trở thành phương pháp điển hình Gia keo nội phần quan trọng hóa học phần ướt vận hành máy xeo giấy cactong Như miêu tả trên, mục đích gia keo nội làm thay đổi bề mặt xơ sợi, kiểm soát thấm ướt tờ giấy, thấm ướt có liên quan tới tính hút nước,tính kị nước dàn trải chất lỏng Kiểm sốt tính chất quan trọng giải vấn đề sau: Điều khiển tốc độ thấm ướt pha lỏng trình vận hành dây chuyền trình ép keo tráng phủ bề mặt Điều khiển tính hút mực thấm ướt trình in Điều khiển tính đặc biệt loại giấy cacton bao bì đựng sữa, giấy bao gói, giấy dán tường, Điều cần thiết cho sản xuất giấy đáp ứng yêu cầu người sửa dụng, mức độ gia keo sản phẩm giấy phải giữ ổn định đến mức đến sản phẩm đến tay người tiêu dùng sử dụng đem chế biến Tuy nhiên, phần lớn trường hợp, mục đích gia keo nội ngăn chặn thấm nước nhanh Thỉnh thoảng, cần kiểm soát thấm chất lỏng khác axit, kiềm, dầu, rượu, chất phân tán, Cần ý rằng, ngăn cản thấm chất lỏng ngăn cản chất lỏng khác, khả phải xác minh qua thử nghiệm riêng biệt sử dụng chất lỏng liên quan SVTH: Ma Thanh Ngọc Page Gia keo nội keo AKD Gia keo AKD 2.1 Tổng hợp nhũ tương hố AKD có cấu trúc lacton khơng no, q trình tổng hợp bao gồm clo hố axit caboxylic PCl3, PCl5, thionyl clorua Tiếp theo ngưng tụ vịng lacton thơng qua axit cacboxylic trung gian không bền, cách đề hidro clorua với tri etanolamin dung mơi hữu (hình 1) Hình 1: Tổng hợp AKD (R = C14H29 đến C20H39) Keo AKD lần đầu sử dụng sản xuất giấy vào năm 1956 Mỹ công ty Hercules Axit béo no kĩ thuật thường sử dụng để tổng hợp keo AKD thương mại dùng cho sản xuất giấy, việc tách riêng loại axit khó; chất béo từ nguồn có loại axit khác nhau, lên đến 12 nhiều hơn; số axit palmitic nhiều có hầu hết chất béo Những axit no khác phổ biến axit lauric, myristic, stearic, arachidic benhenic, axit stearic phổ biến (10 – 30%) chất béo có nguồn học động vật chất béo thực vật Nguyên liệu sáp AKD dùng sản xuất giấy hỗn hợp đồng đẳng C14-22 với chủ yếu axit stearic Sáp stearic chất rắn khơng tan nước, có nhiệt độ nóng chảy khoảng 51 – 52oC Vì axit stearic kĩ thuật thị trường chứa lượng axit oleic, myristic palmitic làm điểm nóng chảy sáp AKD kĩ thuật giảm xuống 44 – 48 oC Mặc dù, thường 90% AKD nóng chảy khoảng nhiệt độ này, phần cịn lại nóng chảy nhiệt độ cao chí 70oC SVTH: Ma Thanh Ngọc Page Gia keo nội keo AKD Để bổ sung vào huyền phù bột, sáp AKD phải chuyển sang dạng phân tán nước Dạng nhu tương hoá thường bị tác động nhiệt độ cao (75 – 90oC) dung dịch chứa AKD, chất ổn định tinh bột cation lượng nhỏ chất hoạt động bề mặt lignosunfonat Sau nóng chảy, AKD phun qua thiết bị vi tầng sôi làm lạnh Một lượng nhỏ chất khơi mào (polyme cation khối lượng phân tử thấp với độ điện tích lớn) chất kháng khuẩn bổ sung Kích thước hạt phân tán thường từ 0,5 – µm với khối lượng trung bình khoảng µg Mặc dù lượng nhỏ sáp nóng chảy bổ sung vào nhũ tương gặp bất lợi hệ thống sản xuất giấy nhiệt độ cao, nơi mà nhiệt độ nâng cao điểm nóng chảy Phần phân tán ổn định bị phá huỷ nóng chảy AKD Những tiến lĩnh vực tổng hợp AKD cơng nghệ nhũ tương hố tạo dung dịch nhũ tương với hàm lượng chất rắn cao (20 – 25%) so với trước (6 – 13%) Thường 20 – 40% lượng chất rắn tinh bột cation, vài chất ổn định polyme cation mạnh Chất mang AKD phân tán biến đổi điện tích từ thấp đến cao Hiện nay, phát triển AKD làm lượng chất rắn cao “thế hệ ba” chứa đến 150 – 200% chất bảo vệ so với lượng nhựa AKD Chúng bị thuỷ phân có xu hướng di chuyển leo trèo lên để đạt giới hạn AKD thông thường Các lĩnh vực đề xuất áp dụng sản xuất giấy in đa với chất độn CaCO3 Keo dạng phân tán thương phẩm có pH từ 2,5 – axit hoá H2SO4 HCl để hạn chế thuỷ phân nhằm kéo dài thời gian sử dụng pH>6, keo trở nên hoạt tính nhờ mở vòng lacton phân tử Do ăn mòn axit nên thiết bị chống ăn mòn cần thiết cho việc lưu trữ vận chuyển Sản phầm AKD thường lưu kho vận chuyển nhiệt độ