烷基烯酮二聚体是一种广泛应用的施胶剂，其在纸张中的分析方法具有重要的研究价值。
简述：烷基烯酮二聚体 (AKD)是国内外造纸业公认的效果优良的反应型中 /碱性施胶剂,主要应用在证券纸、铜版纸、邮票原纸、照相原纸、复印纸、水松纸、高级文化用纸等生产中。尽管 AKD具有一系列的优点,但其应用局限性,如施胶纸品的打滑性能等,近年来也广为人们所关注,该问题急需得到有效的解决。对于纸品中 AKD施胶剂成分的分析而言,不仅是提高胶料施胶效率、解决施胶障碍和优化操作过程的重要途径,也可在一定程度上为相关机理的阐明奠定基础。
纸张中烷基烯酮二聚体分析方法:
1. 色谱法
色谱法是常用的分析方法，根据色谱图中特定烷基数的酮峰对 AKD进行定性定量分析。由于纸张中的AKD挥发性差，因此需要采用溶剂提取法先将其水解为相应的酮。通常采用溶剂提取法中的索氏提取法，利用溶剂回流和虹吸原理来提取纸张中不同形式的AKD。
（1）DART等以碳酸钠溶液、丙酮和已烷提取纸张中的AKD,采用GC-MS进行分析。结果表明，提取物均为预期的酮类水解产物。随后制备模拟AKD表面施胶和内部施胶的纸张以评估前述分析方法。结果表明，该方法具有良好的精密度(测定值的相对标准偏差约为1%)和较高的回收率(表面施胶和内部施胶的AKD平均回收率分别为104%和88%)。
（2）SITHOLE等以三氯甲烷提取纸张中的AKD,采用GC进行分析。对于非键合AKD,使用半自动索氏提取法，比DART等所使用的索氏提取法节省了约2h。对于键合AKD,比较了盐酸、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、四甲基氢氧化铵溶液等4种溶剂的提取效果。结果表明，用盐酸或碳酸钠溶液提取更有利于后续获得完整的酮类色谱图。
2. 光谱法
光谱法是一种获取物质结构信息的重要分析方法，在纸张中应用广泛，特别在AKD的分析中起着重要作用。刘冉等研究人员采用溶剂提取结合FTIR和UV-Vis分析方法，对纸张中的非键合AKD进行了研究。他们使用二氯甲烷对涂布原纸样品进行索氏提取，将提取液烘干后，刮取少量固体进行FTIR定性分析，成功检测到了非键合AKD。通过对不同熟化期的纸样进行索氏提取，测定提取液的吸光度，并通过标准曲线进行定量分析。研究结果显示，纸张中检测到的非键合AKD质量约占其添加量的50.7%。
3. 热解-气相色谱-质谱法
这类分析方法一般无需溶剂提取，而是将纸张研磨、热解后直接采用 GC-MS 进行分析。YANO等将纸样冷冻、研磨成细粉后，用Py-GC-MS分析纸张中的AKD。结果表明，热解色谱图中的8个主要峰来自AKD 和相关酮类。ISOGAI等制备了分别用AKD、烯基酮类二聚体、支链AKD和油酸酐施胶的纸张，并采用Py-GC-MS分析4种不同施胶纸张中的AKD。结果显示，烯基酮类二聚体施胶的纸张具有一个水解酮类的单峰；油酸酐施胶纸张的相关特征峰峰值太小，无法进行定量分析，可能是由于其已经分解为相对分子质量较小的化合物；而支链AKD施胶纸张未出现特征峰。
4. 飞行时间二次离子质谱法
TOF-SIMS是一种高分辨测量技术，根据样品表面受一次离子激发产生的二次离子飞行到探测器的时间不同来测定离子质量，近年来也被应用于纸张中AKD施胶剂的分析。BRINEN等学者利用硬脂酸、硬脂酸酐、N-氯硬脂酰胺和AKD的甲苯溶液制备了桶式施胶的手抄纸样品，经过干燥后分别采用TOF-SIMS和XPS技术进行检测。通过TOF-SIMS图谱分析AKD施胶纸张，发现了质荷比(m/z)533.5的AKD特征碎片分子离子峰，静态正离子图像显示AKD在纸张纤维表面均匀分布。研究结果表明，相较于XPS技术，TOF-SIMS能够提供更多物质结构信息，从而更好地分析施胶剂在纸张表面的分布情况。
参考文献：
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