Middelen met droge sterkte: selectie, dosering en probleemoplossing
TL;DR Drogesterktemiddelen verhogen de sterkte van droog papier door zich aan de vezels te hechten en de waterstofbinding tussen vezels te vermenigvuldigen; ze vergroten het contactoppervlak tussen de vezels in plaats van een waterbestendige verknoping te vormen. De twee reguliere families zijn kationisch zetmeel en polyacrylamide (kationisch of amfoteer). Bij dezelfde dosering presteert amfoteer PAM over het algemeen beter dan kationisch zetmeel, en de winst is het grootst op gerecyclede vezels: met 0,5% op ovengedroogde pulp bedraagt de gerapporteerde breuklengtewinst ongeveer +25% op nieuw hardhout, maar ongeveer +80% op OCC.
Hoe droogsterktemiddelen werken
Papier dankt zijn droogsterkte aan waterstofbruggen tussen vezels. Een middel voor droge sterkte verankert zich op het vezeloppervlak, vergroot het aantal beschikbare bindingsplaatsen naarmate de plaat zich vormt en droogt, en vergroot het contactoppervlak tussen vezels. Meer verbindingen over een groter oppervlak betekent een hogere treksterkte, barst en stijfheid.
Wat het doet niet doen is water overleven. De bindingen zijn omkeerbaar, dus een droogvaste plaat geeft zijn kracht op als hij doordrenkt is – dat is de taak van een PAE hars met natte sterkte in plaats daarvan. Als u tussen de twee families kiest, begin dan met droge sterkte versus natte sterkte.
De opties vergeleken
| Kationisch zetmeel | Kationische PAM | Amfotere PAM | CMC | |
|---|---|---|---|---|
| Opladen | Kationisch | Kationisch | Beide (kationisch + anionisch) | Anionisch |
| Relatieve krachttoename | Matig | Goed | Hoogste van de vier | Matig |
| Er moet gekookt worden | Ja — verstijfseling | Nee | Nee | Nee |
| Op gerecycleerd / OCC | Eerlijk | Goed | Beste | Eerlijk |
| Kosten per eenheid sterkte | Laagste ruwe kosten | Middelmatig | Middelhoog | Middelmatig |
| Pas op voor | Kookkwaliteit; gematigd plafond | Laadvraag / overdosis | Laadsaldo | Heeft een kationische partner nodig |
Gewoon kationisch zetmeel geeft slechts een matige lift en dat moet ook zo zijn gegelatineerd vóór gebruik; sterker gesubstitueerde zetmelen presteren beter. Synthetische kationische polyacrylamiden – doorgaans acrylamide gecopolymeriseerd met een kationisch monomeer zoals DADMAC – vermijden het koken en geven meer sterkte per kilo. Amfotere PAM draagt beide ladingen en er is gerapporteerd dat het bij gelijke dosering kationisch zetmeel verslaat als droogsterkteadditief, vooral op secundaire vezels.
Dosering – en waarom gerecyclede vezels het meest winnen
Droogsterktemiddelen worden gedoseerd als a percentage ovengedroogde pulp, meestal in de 0.3–0.8% bereik, met 0,5% als gemeenschappelijk werkpunt. Het gepubliceerde cijfer dat de moeite waard is om te weten: at 0,5% op o.d. pulpverbeterde amfotere PAM de breuklengte met ongeveer 25% op nieuw hardhoutkraftpapier - en ongeveer 80% op OCC (oude golfkartonnen containers).
Die kloof is het commerciële verhaal. Gerecycleerde vezels zijn herhaaldelijk gedroogd en opnieuw geslusht; de vezels zijn stijver, meer verhoornd en hechten op zichzelf slecht. Een droogsterktemiddel is daarom veel meer waard op gerecycled materiaal dan op nieuw materiaal – en dat is precies waar de meeste verpakkingsfabrieken actief zijn.
Waar moet je het toevoegen?
Droogsterktemiddelen zijn wet-end additieven. Voeg toe na de hoofdverdunning en met voldoende meng- en contacttijd vóór de oploopkast zodat het polymeer kan adsorberen. Bekijk de interactie met uw retentiehulpmiddelen en algehele ladingsbalans: een kationisch middel met droge sterkte verbruikt de kationische vraag, zodat het het retentiegedrag kan veranderen. Anionische CMC heeft normaal gesproken een kationische partner nodig om vast te houden.
Problemen oplossen
| Symptoom | Waarschijnlijke oorzaak | Wat te proberen |
|---|---|---|
| Weinig of geen krachttoename | Polymeer adsorbeert niet - vraag naar lading te hoog | Meten van lading/geleidbaarheid; voeg fixeermiddel toe; probeer amfotere kwaliteit |
| Winst en verlies naarmate de dosis stijgt | Overdosis - omkering van de lading, herverspreiding | Dosis terugtrekken; een dosis-responscurve uitvoeren |
| De retentie daalt na het toevoegen | Laadbalans verstoord | Retentieprogramma opnieuw afstemmen; optelpunt verplaatsen |
| Zetmeel presteert ondermaats | Onvolledige verstijfseling | Controleer de bereidingstemperatuur/-tijd; overweeg hogere substitutie of PAM |
| Sterkte goed, plaat stijf/bros | Overgebonden | Trimdosis; raffinage opnieuw in evenwicht brengen |
| Schuim in het natte uiteinde | Polymeer + oppervlakteactieve stof carry-over | Dosis een ontschuimer |
Kiezen in één lijn
- Maagdelijke inrichting, kostengedreven → kationisch zetmeel (zorg ervoor dat de kok gelijk heeft).
- Gerecycleerde / OCC-verpakkingskwaliteiten → amfoteer of kationisch PAM; dit is waar de grote winst ligt.
- Hoge laadvraag/vuil systeem → amfotere PAM, of herstel eerst de lading.
- Het blad moet de bevochtiging overleven → dat is geen droge krachtklus; gebruik PAE.
- Oppervlaktepicking of bedrukbaarheid → behandel bij de maatpers, zie oppervlaktegrootte.
Kijk
Veelgestelde vragen
Wat is een droogsterktemiddel bij het maken van papier?
Een droogsterktemiddel is een wet-end-additief - meestal kationisch zetmeel of een polyacrylamide - dat de treksterkte, barst en stijfheid van droog papier vergroot. Het verankert zich aan de vezels, verhoogt het aantal waterstofbruggen dat wordt gevormd als de plaat droogt en vergroot het contactoppervlak tussen vezels. De bindingen zijn omkeerbaar, waardoor papier niet waterbestendig wordt.
Wat is de dosering van droogsterktemiddel?
Drogesterktemiddelen worden gedoseerd als een percentage van de in de oven gedroogde pulp, doorgaans 0,3–0,8%, met 0,5% als gebruikelijk werkpunt. Gepubliceerde onderzoeken met 0,5% op o.d. pulp rapporteert een breuklengtewinst van ongeveer 25% op nieuw hardhoutkraft en ongeveer 80% op OCC. Gebruik altijd een dosis-responscurve, omdat overdosering de lading kan omkeren en de winst kan verliezen.
Wat is beter: kationisch zetmeel of polyacrylamide?
Bij gelijke dosering presteert amfoteer polyacrylamide over het algemeen beter dan kationisch zetmeel als additief voor droge sterkte, en het voordeel is het grootst op secundaire (gerecyclede) vezels. Kationisch zetmeel heeft lagere grondstofkosten, maar moet vóór gebruik gelatineren en heeft een lager prestatieplafond. Veel fabrieken gebruiken beide, met zetmeel als basis en PAM als aanvulling.
Waarom hebben gerecycleerde vezels meer hulp nodig bij de droge sterkte?
Gerecycleerde vezels zijn herhaaldelijk gedroogd en opnieuw geslusht, waardoor ze verhoornd zijn: stijver, minder soepel en veel slechter in het vormen van vezel-tot-vezelbindingen. Een droogsterktemiddel herstelt veel van die verloren hechting. Daarom is de gerapporteerde winst bij OCC (ongeveer 80% bij een dosering van 0,5%) veel groter dan bij nieuw hardhout (ongeveer 25%).
Levert VCYCLETECH droogsterktemiddelen?
Ja. VCYCLETECH vervaardigt papierchemicaliën op basis van polyacrylamide in China, inclusief droogsterktekwaliteiten, samen met natsterkte PAE-hars en wet-end additieven – rechtstreeks in de fabriek, met een batchanalysecertificaat voor elke partij, ISO 9001/14001/45001-certificering, gratis monsters voor fabrieksproeven en OEM/ODM-service. E-mail verkoop@VCYCLETECH.com.
Over de fabrikant
VCYCLETECH is een in China gevestigde fabrikant van waterbehandelings- en proceschemicaliën (papierchemicaliën, oppervlakteactieve stoffen, biociden, coagulanten en flocculanten, fosfonaten en dispergeermiddelen) – ISO 9001/14001/45001 gecertificeerd, met een COA voor elke batch en OEM/ODM-service. Zie onze kwaliteit & certificeringen.
Referenties
- Papiermaken - Wikipedia
- Polyacrylamide – Wikipedia
- Kationisch zetmeel — Wikipedia
- Amfoteer polyacrylamide met kationisch zetmeel voor papiersterkte — BioResources
Gerelateerd: Oppervlaktelijmmiddelen · Droge versus natte sterkte · PAE natsterktemiddel · Polyacrylamide (PAM) · Retentiehulpmiddelen · Papierchemicaliën