湿部化学的发展.docVIP

湿部化学的发展 陈冶彤 造纸机湿部系统中除纸浆纤维外，尚含有填料，细小纤维，各种化学添加剂等众多复杂组分，分散在不同条件的水性悬浮液中。研究纤维，细小颗粒,包括细小纤维和填料等。和化学添加剂的胶体化学及表面化学或它们相互间反应和作用的规律称为(湿部化学) 现代造纸工业由于纸机高速化，双网成型，碱性施胶。亟需提高胶，填料留着率。减少流失。封闭白水循环系统，溶解聚电解质累积增浓。废纸高度利用。增多了浆料中杂质含量。均会降低化学添加剂的效能。影响纸机运行性以及最终成纸质量。因此，研究和控制(湿部化学)已无可置疑地处于举足轻重的地位。 纸机湿部系统中，影响纤维，细小纤维，填料，化学添加剂等表面化学的主要因素如下 表面化学组分 纤维和细小纤维表面的化学组分极大程度取决于制浆方法和继后处理如疏解，磨浆等情况。不同的制浆方法和机械处理程度，纤维和细小纤维表面的羧酸基团和磺酸基团的电离度和反应活性是不同的。 电位 纤维，细小纤维，填料等疏水性物质在悬浮液中形成的固液相交界面会产生双电层，称为(表面电荷)， 在(湿部化学)中是首要因素。通常纤维，细小纤维和大多数填料均为阴电荷，加入阳离子型添加剂有利于相互吸附而留着在纤维上，但超量加入也会引起负面效应。 比表面积 在相同重量下，细小纤维，填料比长纤维有更大的比表面积，由于(湿部化学)各组分相互作用是在表面进行。为此，有最大表面积的组分将起到主要作用。 湿部化学品,各种助剂-一般可分为两大类，第一类是以促进和改善成形过程效率为主，防止生产波动和干扰。即控制型助剂或过程助剂。如助留剂，助滤剂，消泡 剂，防腐剂，树脂控制剂，毛毯清洗剂等。第二类是以提 高最终纸产品使用性能与质量为主。即功能型助剂。如 干强剂，湿强剂，施胶剂，填料，染料，增白剂，柔软剂等。从广义讲，添加湿部化学助剂有获得纸张的某些性能，和提高纸机的操作性能两方面的目的。第一个目的是为 了满足用户的特殊需要，第二个目的是为了提高纸机的 生产率，湿部化学品应用最广泛，用量最大的当属施胶 剂，助留助滤剂和增强剂。 施胶剂 世界造纸工业在从酸性造纸向中性或碱性造纸转变过程中得到了迅速发展，纸张在PH值较高条件下抄 造,减少了设备,管道的腐蚀.纤维获得了较好的润胀.强度大大提高,并且可用碳酸钙加填.其对纸页强度的 影响小,这样可以多用填料,使纸页容易干燥,产量提高.能耗降低.并提高了纸的耐久性能.世界各国纷纷将 酸性施胶改为中性或碱性施胶.欧洲的高级纸50%为中性纸!日本和美国也在20，30!以上. 中性施胶的化学品 反应型胶料AKD{烷基烯酮二聚体-和ASA{烯基琥珀酸酐} AKD是一种固体蜡,属双烯酮,是结合型施胶剂,在 纸厂进行乳化,亦可制成乳液. 阳离子树脂乳液的乳化,增效作用十分明显.由于细小纤维,填料及其它阴离子 性物质具有较大的比表面积.与纤维相比,更易于与AKD反应,影响施胶效果,加入阳离子淀粉可提高 AKD的留着率!加入点一般是加在浓浆处,如纸机浆池 处,优点是纤维先与AKD反应,同时反应时间较长,避免 了细小纤维和填料等物质的干扰. ASA主要使用石油裂解馏分共聚得到的多聚体,分子中含有双键,用马来酸酐改性得到 烯基琥珀酸酐,属反应型施胶剂.制成乳液后,常在 数小时内丧失反应活性,应用时常用阳离子淀粉乳化 增强剂 干增强剂用于纸张内部时主要有变性淀粉,聚丙烯 酰胺,用于表面增强的主要有聚乙烯醇,羧甲基 纤维素,淀粉. 日本以聚丙烯酰胺为主,美国以阳离子淀粉为 主!我国两者并存!只是淀粉比例较大. 近几年来,二元 增强体系品种在不断增加.譬如,聚乙烯醇, 三羧甲基三 聚氰胺酸性胶体等. 增湿强剂 湿增强剂分为永久型和暂时型两大类,永久型主要有脲醛树脂,,改性三聚氰胺甲醛树脂,聚酰胺.环氧氯丙烷树脂.用于瓦楞原纸,箱纸板中)暂时型主要有乙二醛改性丙烯酸胺%二烷基二甲基氯 化铵等,用于婴儿纸尿布,手帕纸等. 助留助滤剂 早期采用的是单一助留助滤剂体系!其主要作用是对浆料中的细小纤维产生凝聚,产生较大的絮团,降低 了比表面积! 从而增加了滤水性.典型的品种有明矾,淀粉.随后开发的双组分助留助滤体系.是在单组分基础 上配合一种阳离子供给体.其主要作用是用来中和系统 中的阴离子杂质.以确保助留助滤体系的有效性,但仍存在成形性问题. 分散剂 纸料的分散主要是助剂等细小颗粒和纤维的分散.细小颗粒分散剂主要是萘磺酸盐及萘酚磺酸盐,木素磺 酸盐,聚丙烯酸钠等..纤维分散剂主要是水溶性高分等. 分散剂的发展动向 ,天然型向合成型复合型发展,在使用方法上由单步法向多步法发展. 防霉杀菌剂 纸机生产各个系统中的一些死角,如池壁,弯角处会在长期运行中产生细菌问题,同时生产中所使用的部 分原料也容易引起细菌生长.因此必须定期加入杀菌 剂,抑