造纸化学品PPT课件
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造纸化学品——第五组.pptx
香
增加松香胶与纤维素的亲和性，减少氧
的
化趋势，从而提高其施胶效果。
结
另一方面，树脂酸中大分子量的碳氢化
构
合物又能有效地隔离两性分子中小分子
特
量的极性羧基，松香分子经过适当的定
性
向排列后，可以构成有效的疏水表面。
程
松
酸值：中和1克松香所消耗的
香
KOH的毫克数。酸值越大，表
的
明松香中含松香酸量越高，松
施
根据T.Young方程Washborn
胶
方程，增大液固间的接触角均
效
有利于纸页阻抗液体的吸收。
果
因此，接触角理论认为，施胶
的
的效果主要是由于松香胶微粒
产
被吸附在纸页的表面，改变了
生
纸页表面的性质，即增大了液 固间的接触角，减少了纸面对
液体的附着力。
松 香
• 纤维和松香粒子在水中均带负电 荷，相互不能接近。为了使松香
•
－－液体粘度（Pa.s）；
• r－－毛细管半径（cm）；
• －－液、固两相间接触角（度）。
• 对于某一纸种及某一液体，毛细
内
管长度L，液体表面张力以及粘
部
度可视为定值，因此液体在纸
施
页上的渗透速率R只与毛细管半
胶
径r及纸面与液体两相间接触角
有关。
• 毛细管半径越小，接触角越大， 则渗透越困难。
接触角理论
胶
• 白色松香胶－－含有20－40％的游离 松香。颜色呈乳白色，呈碱性。
的
• 高游离松香胶－－含有70－80％的游
分
离松香。性质不稳定，易凝聚成大颗 粒。
类
影
造纸化学品
造纸化学品第一章造纸化学品的主要功能:1、改善纸张最终产品或生产中间产品的某些性质；2、为了改善生产操作条件和过程，使生产过程优化，提高设备运行效率；3、印刷用纸的轻量化和印刷方式的多样化。
阻碍我国造纸工业发展的主要瓶颈：1、制浆造纸原料不足；2、制浆造纸机械与设备的国产装备水平低，特别是造纸机关键设备的技术水平低；3、清洁生产技术与装备的研发和实施能力不足，对环境的污染还比较严重；4、专用化学品，其质量不高，品种不多，促使我国关键特种纸产品比较低。
造纸化学品的抄纸化学品分类：1、功能性助剂。
提高产品质量赋予产品一定的使用性能。
例如：浆内施胶剂，干强剂，湿强剂，柔软剂，表面施胶剂，表面增强剂；2、过程性助剂。
改善生产过程的操作条件，简化生产过程，节能降耗，保证生产连续化。
例如：助留剂、助滤剂、树脂障碍消除剂、浆内消泡剂、分散剂。
中国制浆造纸工业的发展趋势：1、在生产规模上，技术设备管理理念上应向国际先进水平靠拢；2、中国制浆造纸设备应向大型、宽幅、高速、自动化发展；3、造纸原料由“以草浆为主”逐步转向“以木浆为主”；4、造纸行业应提倡清洁生产。
制浆造纸化学助剂：是指在制浆造纸过程中，为了提高纸浆和纸板的某些特性，降低物料消耗和改善操作条件等向主物料中加入少量的化学物质的总称。
造纸助剂的主要优点：1、提高生产效率；2、减少原材料的消耗；3、改善产品和半成品质量；4、控制和缓和生产中可能发生的障碍；5、使产品具有某些特殊性质和功能。
制浆造纸助剂优点：1、性能稳定性；2、使用过程中不会产生副作用；3、用量小；4、使用方便，作用效果好；5、环保性。
助剂使用方法：1、直接添加法；2、表面涂饰法；3、浸渍法。
助剂发展趋势：（武倩手打组祝大家考试顺利）1、开发高效、低污染和合成聚合物；2、由酸性用助剂向中性用助剂发展；3、大力发展功能性和过程性助剂且由单元组分向多元复配；4、大力发展直面处理和涂布用化学用品；6、根据国情，大力发展适用非木材纤维用的造纸助剂。
造纸原理 化学品 ——【造纸原理】
• 纸面施胶（表面施胶）：在纸的表面浸入施胶剂，以取得增液性 能。
• 双重施胶：浆内和表面均施胶
（四）施胶剂 sizing agent
• 用于纸内施胶： • 松香胶类：松香胶、强化松香胶、合成胶、分散 松香胶等。 • 合成胶：中性施胶剂AKD、ASA等 • 用于纸面施胶：氧化淀粉、阳离子淀粉、聚乙烯 醇、羟甲基纤维素、动物胶、合成树脂等。
• 书p210
• 总（全程，真实）留着率(overall retention) ：纸页 中固体物质质量与用白水稀释前从调浆箱中流出纸 料中固体物质质量的百分比。 （90～95％）。
• TR=（ms /Q×w ）×WW/WP
• Ms－单位时间内纸卷上卷取的纸页的质量， kg/h • WW－纸页进入压榨部的宽度，m • WP－纸页在网上的宽度，m • WW/WP－该比值考虑弥补纸页从网部进入压榨部 时由于宽度不同而造成的损失 • Q－纸料在流浆箱堰口的流量，m3/h • W－流浆箱内纸料的浓度％
⑤加填：阻碍纤维接触
• 研究湿纸强度的意义
提高纸机车速： 不断头 纸机正常运行的条件，车速高，效率高
提高湿纸强度的措施
①配比长纤维多 ②纸料滤水好--提高干度 ③纸的匀度好，没有薄弱环节 ④提高打浆度，加强网部脱水，提高纸的干度 ⑤使用助留、助滤剂
（三）构成干纸强度的基础及其影响因素
1、基础：纤维之间的摩擦力和结合力（为 主）
内部施胶 ⑤添加亲水物质：增加纤维结合，提高干
强，干强剂、淀粉等
（四）影响纸的湿强度的因素
施胶减少水对纸的润湿程度，某种程度提高纸的湿强 度。 湿强剂：与纤维之间产生共价键（PEI）；或在纤维 表面形成交联网络减少纤维吸水润张和移动（PAE， MF）；或在纤维间产生不溶性的胶粘作用（UF， MF）。 湿强剂的用量和性质是决定湿强度的主要因素。 永久性抗水---损纸的处理困难，人民币纸的处理：蒸 煮 非永久性抗水：在抄纸过程有湿强度，目的是抄纸过 程不断头，成纸无湿强度 生活用纸：一定的湿强度
• 双重施胶：浆内和表面均施胶
（四）施胶剂 sizing agent
• 用于纸内施胶： • 松香胶类：松香胶、强化松香胶、合成胶、分散 松香胶等。 • 合成胶：中性施胶剂AKD、ASA等 • 用于纸面施胶：氧化淀粉、阳离子淀粉、聚乙烯 醇、羟甲基纤维素、动物胶、合成树脂等。
• 书p210
• 总（全程，真实）留着率(overall retention) ：纸页 中固体物质质量与用白水稀释前从调浆箱中流出纸 料中固体物质质量的百分比。 （90～95％）。
• TR=（ms /Q×w ）×WW/WP
• Ms－单位时间内纸卷上卷取的纸页的质量， kg/h • WW－纸页进入压榨部的宽度，m • WP－纸页在网上的宽度，m • WW/WP－该比值考虑弥补纸页从网部进入压榨部 时由于宽度不同而造成的损失 • Q－纸料在流浆箱堰口的流量，m3/h • W－流浆箱内纸料的浓度％
⑤加填：阻碍纤维接触
• 研究湿纸强度的意义
提高纸机车速： 不断头 纸机正常运行的条件，车速高，效率高
提高湿纸强度的措施
①配比长纤维多 ②纸料滤水好--提高干度 ③纸的匀度好，没有薄弱环节 ④提高打浆度，加强网部脱水，提高纸的干度 ⑤使用助留、助滤剂
（三）构成干纸强度的基础及其影响因素
1、基础：纤维之间的摩擦力和结合力（为 主）
内部施胶 ⑤添加亲水物质：增加纤维结合，提高干
强，干强剂、淀粉等
（四）影响纸的湿强度的因素
施胶减少水对纸的润湿程度，某种程度提高纸的湿强 度。 湿强剂：与纤维之间产生共价键（PEI）；或在纤维 表面形成交联网络减少纤维吸水润张和移动（PAE， MF）；或在纤维间产生不溶性的胶粘作用（UF， MF）。 湿强剂的用量和性质是决定湿强度的主要因素。 永久性抗水---损纸的处理困难，人民币纸的处理：蒸 煮 非永久性抗水：在抄纸过程有湿强度，目的是抄纸过 程不断头，成纸无湿强度 生活用纸：一定的湿强度
造纸化学品(制浆)
三、松香胶施胶 （一）松香胶种类及制备方法 COOH 1、松香
P68 松香酸分子式： C19H29COOH
2、松香胶的制备方法 将固体松香变成全部或部分能溶于水的皂化物 或 悬浮乳液。 皂化反应： 2 C19H29COOH + Na2CO3 → 2 C19H29COONa + H2O + CO2↑ C19H29COOH + NaOH → C19H29COONa + H2O
2、烯基琥珀酸酐（ASA）
P83
① ASA加乳化剂用量较多（约为AKD的两倍）； ② ASA一般在弱碱性条件下使用； ③ ASA更易水解，最好现场乳化使用； ④ ASA对抗酸碱的侵蚀不如AKD； ⑤ ASA熟化速度比AKD快； ⑥ 用量：约0.12％。 近年来，国内采用ASA施胶的纸厂、纸机台数和纸品 产量快速增长。
P73 1、沉淀剂 硫酸铝、明矾、三氯化铝等 2、硫酸铝在水中的特性 “配位学说”认为：在pH值4～5时，三价铝离子（Al3+） 与六个水分子形成三价的水合铝离子
OH2
OH2 Al OH2 OH2
3+
Al
OH2 OH2
3、松香胶沉淀物的形成、吸附和定着 “界面动电势学说”认为： 沉淀剂先与松香胶料粒子起作用形成带正电荷的共沉淀物， 再吸附到带负电荷的纤维表面上。
二、液体在纸页的扩散和渗透机理 （一）纸页的组成及结构与液体在纸页上的扩散和渗透的关系 纸张具有吸液性能 原因：纤维的微细管、纸张的多孔性→ 液滴扩散、渗透 所以，未施胶的纸张既不适宜书写，吸湿后强度下降又会影 响纸张的使用。
P66
（二）表面润湿
纸面对液滴的附着力
γSV = γSL + γLVcosθ
第四章造纸化学品
第四章造纸化学品
• 第一节概述 造纸工业已是国民经济的一个重要组 成部分，纸和纸板的消费水平已成为衡 量一个国家现代化水平的重要标志。
1
一、造纸过程中的主要工序
• 造纸过程通常分为制浆、抄纸、涂布加 工三道工序。
2
1、制浆工序
• 制浆过程是将含纤维的原料分离 出纤维的过程。
（1）蒸煮 是以化学方法使含纤维原料分理处纤维的过 程。方法很多，主要分为碱法和亚硫酸盐法两类。 （2）洗涤 将蒸煮后的浆液除了纤维外的其他成分洗 涤除去，如木素、糖料、残余化学品等。
28
第四节
涂布加工用化学品
• 涂布加工是提高造纸质量、增加造纸性 能、满足用户要求的重要手段。 • 涂布加工过程用的涂布剂主要用以 防止液体和气体渗入纸品或 防止纸氧化退色及增加纸张 功能。 涂布剂：涂布颜料、胶黏剂、 分散剂、其他助剂和溶剂组成。
29
一、涂布胶黏剂
• 涂布胶黏剂:涂布加工中能使颜料相互黏合， 并黏着于原纸，使涂布纸有良好的亮度和印刷 性能的化学品。 • 涂布胶黏剂的功能：①用作水溶液或分散液， 既是颜料的分散介质又是运载介质 ②能使颜料或干燥涂布面与纸面 黏着③使颜料和涂料具有保水性 ④提高涂布纸的印刷适用性⑤使 涂布层具有耐水性能等。
38
36
微胶囊
• 是一种内部含有液体且经加压可以液化 的微粉体，广泛用于纸制品中。
• 特性：a、内容物为液体，表观上为固体 粉末，挤压能顺利逸出。b、 液体可长时保存。c、胶囊 外壳多为半透膜。
37
应用实例
• 香料胶囊油墨：能在印刷物上附着芬芳香 味，使其保留时间较长，只要用手摩擦， 就能奇妙的散发出香味来。 • 嵌香型家用卫生纸：将香料做 成微米大小的微胶囊用于附着 在卫生纸上，使用时用手揉搓 即散发清爽的薄荷香味。
• 第一节概述 造纸工业已是国民经济的一个重要组 成部分，纸和纸板的消费水平已成为衡 量一个国家现代化水平的重要标志。
1
一、造纸过程中的主要工序
• 造纸过程通常分为制浆、抄纸、涂布加 工三道工序。
2
1、制浆工序
• 制浆过程是将含纤维的原料分离 出纤维的过程。
（1）蒸煮 是以化学方法使含纤维原料分理处纤维的过 程。方法很多，主要分为碱法和亚硫酸盐法两类。 （2）洗涤 将蒸煮后的浆液除了纤维外的其他成分洗 涤除去，如木素、糖料、残余化学品等。
28
第四节
涂布加工用化学品
• 涂布加工是提高造纸质量、增加造纸性 能、满足用户要求的重要手段。 • 涂布加工过程用的涂布剂主要用以 防止液体和气体渗入纸品或 防止纸氧化退色及增加纸张 功能。 涂布剂：涂布颜料、胶黏剂、 分散剂、其他助剂和溶剂组成。
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一、涂布胶黏剂
• 涂布胶黏剂:涂布加工中能使颜料相互黏合， 并黏着于原纸，使涂布纸有良好的亮度和印刷 性能的化学品。 • 涂布胶黏剂的功能：①用作水溶液或分散液， 既是颜料的分散介质又是运载介质 ②能使颜料或干燥涂布面与纸面 黏着③使颜料和涂料具有保水性 ④提高涂布纸的印刷适用性⑤使 涂布层具有耐水性能等。
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微胶囊
• 是一种内部含有液体且经加压可以液化 的微粉体，广泛用于纸制品中。
• 特性：a、内容物为液体，表观上为固体 粉末，挤压能顺利逸出。b、 液体可长时保存。c、胶囊 外壳多为半透膜。
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应用实例
• 香料胶囊油墨：能在印刷物上附着芬芳香 味，使其保留时间较长，只要用手摩擦， 就能奇妙的散发出香味来。 • 嵌香型家用卫生纸：将香料做 成微米大小的微胶囊用于附着 在卫生纸上，使用时用手揉搓 即散发清爽的薄荷香味。
第六章造纸化学品
脱墨剂：用于废纸回收再制浆过程中的脱墨，可 以提高纸浆的白度，消除油墨点等各种杂质，主要 由表面活性剂、螯合剂、漂白剂、洗涤剂、抗再沉 淀剂等组成。 漂白助剂：主要用于纸浆漂白过程，达到提高白 度、防止漂白纸浆返黄等目的，一般品种有氨基磺 酸、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、乙二胺四乙酸 (EDTA)、过氧乙酸、防止返黄的羟甲基次磷酸等。 树脂控制剂：用于制浆造纸的整个过程，防止树 脂产生沉积，一般品种有表面活性剂、滑石粉、硫 酸铝、聚合氯化铝以及聚胺等分子量较低、电荷密 度较高的阳离子聚合电解质等。 纸浆防腐剂：以防止制浆造纸过程中出现腐浆等 为目的，一般有异噻唑啉酮类、有机卤素、醛类、 阳离子表面活性剂类等。
(2)蒽醌 蒽醌作为蒸煮剂是由于它能将碳水化合物的还原 性末端基的醛基氧化成羧基，从而避免了剥皮反应 的进行，而蒽醌本身被还原成蒽氢醌。反应中生成 的葸氢醌溶解在碱液中，变成蒽酚酮离子，然后与 木素起亚甲基反应，反应后蒽酚酮离子又被氧化成 蒽醌，可再继续对碳水化合物起氧化作用。这样氧 化-还原循环进行，既保护了碳水化合物，避免了剥 皮反应，提高了制浆收率，又促进了木素的降解和 脱除反应，缩短了蒸煮时间，降低了筛渣率，起到 了Na2 S的作用。 一般用作造纸蒸煮助剂，蒽醌用量在0.0 2%～ 0.0 5%。其优点是无臭，环境污染小，制浆速度快， 能耗低，碱和漂白化学品用量少，纤维收率高。但 用蒽醌作造纸蒸煮助剂得到的纸和纸板不能用于食 品用纸和纸板。
2．按使用目的分类 根据其使用目的分类，可将造纸化学品分成过程 助剂和功能助剂两大类。 (1)过程助剂 过程助剂有助留剂、助滤剂、消泡剂、防腐剂、 树脂控制剂、毛毡清洗剂、烘缸防黏剂、铜网寿命 延长剂等，以提高纸张成形过程的效率为主，达到 纸机清洁，防止生产波动等目的。 (2)功能助剂 功能助剂有干强剂、湿强剂、施胶剂、染料、增 白剂、柔软剂、防油施胶剂、涂布加工纸助剂、抗 静电剂、防水剂、隔离剂、防锈剂、阻燃剂等，以 提高纸张质量和改善最终使用性能为目的。
造纸化学品
料浆
形成气泡
洗 涤 法 脱 墨 剂 主 要 成 分
分散剂
NaOH 有机试剂 防油墨沉积剂 表面活性剂及其螯合剂
浮 选 法 脱 墨 剂 的 主 要 成 分
捕集剂
各类脱墨化学品的作用
• NaOH 调节废纸浆的 至碱性范围，是油 调节废纸浆的Ph至碱性范围 至碱性范围， 墨中的树脂皂化和水解， 墨中的树脂皂化和水解，使使油墨从纤维 上脱落。 上脱落。 • 分散剂 使废纸碎解过程中产生的油墨及赃 物颗粒在浆料悬浮液中分散的细小一些， 物颗粒在浆料悬浮液中分散的细小一些， 便于洗涤和脱水过程中除去。 便于洗涤和脱水过程中除去。 • 螯合剂 与重金属离子形成水溶性的络合物 ，防止这些重金属离子对双氧水的分解作 用。
PAM还可以作为助滤剂 PAM还可以作为助滤剂
聚丙烯酰胺作为助留助滤剂，合理使用可以获得以下效果： ①提高细小纤维和填料留着率，表现在成纸灰分含量提高，定 量增加； ②降低网下白水浓度，加速白水中细小纤维的沉降速度； ③改善纸料的滤水性能； ④破坏了成纸的匀度，这是使用PAM 的一个负面效果。
1.1.2 聚氧化乙烯（PEO） 聚氧化乙烯（ ）
造纸化学品
本ppt 由化院学生做！！仅供参考！ 注意，不要大篇幅的文字出现。（可以 出现在word中）
造纸的步骤
纸浆提取 方法 纸浆来源 选取所需 化学试剂
造纸
各类化学 品的作用
废纸纸浆的关键是筛选和净化，除去杂质 废纸纸浆的关键是筛选和净化，
天然纤维纸浆
纸 浆 来 源
废旧纤维纸浆
合成纤维纸浆
各类纸浆化学品
水溶性高分子种类：
ห้องสมุดไป่ตู้.1.1 聚丙烯酰胺（PAM） 聚丙烯酰胺（ ）
湿部化学1精选 课件
干扰物质
干扰物质有时也称阴离子杂质，是纸料组分中除纤 维、纤维性细小纤维、各种功能添加剂和过程助剂 之外的溶解性和胶体性物质（dissolved and colloidal substances，简称DCS）。 这些物质以多种方式影响纸张的抄造。如（1）影 响纸机运转 ，形成的胶粘物（树脂、白树脂、黏 附物）降低纸机运转性能，增加断头次数；（2） 影响助剂效能 ，对施胶剂、干强剂、湿强剂、助 留助滤剂、染料等的作用效果均有不利的影响； （3）影响纸页质量，降低纸页匀度，降低纸页不 透明度和亮度，引起小孔和暗点，降低纸页强度等。
亲水性 – 喜水性
亲水系统
1. 非常大的分子或小的分子结合而成的真溶液 2. 在溶剂和粒子之间形成很强的吸引力 3. 在粒子和介质之间没有明显的界面
疏水性 – 憎水
疏水体系
1. 悬浮的粒子—不是溶解的液体 2. 在粒子和溶剂中只有少量的吸附 3. 具有不稳定的形成聚合/块状的趋势 4. 在粒子和悬浮介质之间形成界面并明显的影响系统的
特征
造纸中典型的疏水胶体包括：分散在水中的颜料或 填料；分散在水中的细小组分；分散在水中的皂化 松香胶；分散松香胶乳液和其他施胶剂乳液；微粒 组分，如二氧化硅溶胶、膨润土悬浮液。这些疏水 胶体常常是纸料体系中的重要组分，也是湿部化学 研究的核心内容。 影响胶体稳定性的基本作用包括静电作用力、氢键 作用、疏水作用、共价键结合力和范德华力。其中 静电作用力和氢键作用是维持胶体体系的分散与稳 定的主要作用力。
26
造纸湿部的亲水性的胶体主要包括：溶解在水中的 淀粉、树胶、半纤维素等天然水溶性聚合物；溶解 在水中的消泡剂、分散剂、润湿剂等表面活性剂； 溶解在水中的助留剂、助滤剂、干强剂、湿强剂和 匀度助剂等合成水溶性聚合物。 这些亲水性胶体可以分为两类：第一种包括助留、 助滤剂和干、湿强剂等水溶性天然和合成聚合物， 是高分子聚合物的水溶液，其颗粒尺寸虽大，但呈 分子状态，与疏水胶体有本质差别；第二类为低分 子化合物的缔合体，如润湿剂、表面活性剂、消泡 剂和分散剂。
《造纸化学品》课件
循环利用技术
推广循环利用技术，对造纸化学品生产过程 中产生的废弃物进行资源化利用，降低对环 境的负担。
CHAPTER 06
案例分析
某造纸化学品公司的成功经验
01
创新研发
该公司注重研发新型造纸化学品，以满足市场不断变化的需求。通过持
续投入研发，该公司成功开发出多种高效、环保的造纸化学品，赢得了
市场份额。
提取产物分离与纯化
介绍从提取液中分离和纯化目标产物的常用方法，如沉淀、过滤、蒸 馏等，并讨论各种方法的优缺点和适用范围。
复配工艺
复配工艺概述
介绍复配工艺的基本原理、流 程和设备，以及在造纸化学品 生产中的重要性。
复配原料选择与处理
阐述可用于复配的造纸化学品 种类、性质及选择依据，以及 原料的预处理和储存方法。
纸张染色剂
总结词
纸张染色剂是用于给纸张上色的化学品。
详细描述
纸张染色剂主要通过与纤维结合，使纸张呈现出所需的颜色。染色剂的选择和使用应根据纸张的种类和所需的颜 色效果而定，同时需考虑其对纸张物理性能的影响。
纸张防腐剂
总结词
纸张防腐剂是用于延长纸张保存期限的化学品。
详细描述
纸张防腐剂主要通过抑制微生物的生长，防止纸张在保存过程中发生霉变和腐烂。常用的纸张防腐剂 包括苯甲酸、山梨酸等有机酸及其盐类。
感谢您的观看
复配技术与方法
分析不同复配技术的原理、优 缺点及适用范围，如搅拌混合 、乳化、喷雾干燥等，并讨论 如何选择合适的复配技术和方 法条件。
复配产物的稳定性与质量 控制
评价复配产物的稳定性及其影 响因素，如温度、湿度、光照 等，并讨论如何进行质量控制 和保证产品的质量稳定性。
CHAPTER 04
推广循环利用技术，对造纸化学品生产过程 中产生的废弃物进行资源化利用，降低对环 境的负担。
CHAPTER 06
案例分析
某造纸化学品公司的成功经验
01
创新研发
该公司注重研发新型造纸化学品，以满足市场不断变化的需求。通过持
续投入研发，该公司成功开发出多种高效、环保的造纸化学品，赢得了
市场份额。
提取产物分离与纯化
介绍从提取液中分离和纯化目标产物的常用方法，如沉淀、过滤、蒸 馏等，并讨论各种方法的优缺点和适用范围。
复配工艺
复配工艺概述
介绍复配工艺的基本原理、流 程和设备，以及在造纸化学品 生产中的重要性。
复配原料选择与处理
阐述可用于复配的造纸化学品 种类、性质及选择依据，以及 原料的预处理和储存方法。
纸张染色剂
总结词
纸张染色剂是用于给纸张上色的化学品。
详细描述
纸张染色剂主要通过与纤维结合，使纸张呈现出所需的颜色。染色剂的选择和使用应根据纸张的种类和所需的颜 色效果而定，同时需考虑其对纸张物理性能的影响。
纸张防腐剂
总结词
纸张防腐剂是用于延长纸张保存期限的化学品。
详细描述
纸张防腐剂主要通过抑制微生物的生长，防止纸张在保存过程中发生霉变和腐烂。常用的纸张防腐剂 包括苯甲酸、山梨酸等有机酸及其盐类。
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复配技术与方法
分析不同复配技术的原理、优 缺点及适用范围，如搅拌混合 、乳化、喷雾干燥等，并讨论 如何选择合适的复配技术和方 法条件。
复配产物的稳定性与质量 控制
评价复配产物的稳定性及其影 响因素，如温度、湿度、光照 等，并讨论如何进行质量控制 和保证产品的质量稳定性。
CHAPTER 04
10造纸化学品0(1)
造纸原料
造纸原料主要是木材和草类纤维原料。 但并非所有的高等植物都适合造纸。 对原料的要求： 1.其中的纤维素含量不得低于总量的五分之二， 否则纸浆的收获率太低。 2.原料丰富，运输方便。 3.原料的采购价格不能太高。
造纸工业中目前常用的原料有木材、芦苇、 竹子、蔗渣、稻麦杆、高梁杆、玉米杆、龙须 草、芨芨草、小叶樟、芒杆等。此外，还按需 要使用一部分棉、旧麻、破布、树枝皮、回收 的废纸、切纸边等。
4、造纸术的传播与贡献 一些文明古国使用的书写材料
地区
材料
缺点
古埃及 植物纸草 易发脆断裂、难保存
古希腊
羊皮
古巴比伦
泥板
古印度 白树皮、树叶
太贵 笨重 难保存
造纸术的贡献
造纸术是我国的四大发明之一，由 我国传遍世界，促进了文化的交流和教 育的普及，深刻地影响了世界文明的发 展进程，是中华民族对世界科学文化的 一项重大贡献。
第十一章 造纸化学品
第十一章 造纸化学品
第一节 概 述
2. 纸的发明 西汉前期，人们从“积漂絮成絮 片”中得到启示，发明了纸
西汉早期麻纸（甘肃放马滩出土） （质脆、书写不流畅）
3. 蔡伦改进造纸术
公元105年，蔡 伦改进造纸术。他 用树皮、麻头、破 布和旧鱼网做造纸 原料，扩大了原料 来源，降低了造纸 的成本，同时又提 高了纸的产量和质 量。从此，纸逐步 取代竹木简和帛。 为纪念蔡伦的功绩， 人们把这种纸叫作 “蔡侯纸”。
（3）CMC是一种白色的粉末状、粒状或纤维 状物质，无臭、无味、无毒，是一种很好的表 面施胶剂。CMC一般粘度在300mPa·S以下， 取代度在0．6—0．75时，比较适合用作表面施 胶剂。 （4） 苯乙烯-马来酸酐聚合物(SMA) SMA是苯乙烯和马来酸酐的交替共聚物，为浅 琥珀色粘液，固含量为25％-40％，在水中可无 限稀释。主要用于涂布，证券纸、防油纸、复 写纸、复印纸等，可提高纸张的耐磨性能、强 度、吸油性。
造纸化学品
第三节其它制浆助剂一、消泡剂1、泡沫的形成泡沫是气相分散于液相的分散体系。
在造纸中，气相就是CO2或空气，液相主要指水。
泡沫的形成是由于水中含有杂质，将空气包裹，形成泡沫。
2、消泡剂作用原理机械法：喷水、抽真空。
消泡化学法：加入消泡剂。
抑泡破泡：①铺展：降低泡沫表面液膜表面张力；②嵌入：形成局部薄弱点，使泡沫破灭。
抑泡：抑制泡沫的产生。
泡沫破除后，再次不恰当的搅拌将导致泡沫的再次生产，所以良好的消泡剂应当同时具有破泡和抑泡功能。
3、消泡剂质量评价①消泡速度取起泡液（通常为生产过程中需消泡的介质）100ml于具有刻度的200ml高型烧饼中，使用高速搅拌器，以3000～4000r/min的高速搅拌，使之形成一定的泡沫高度，以L0表示，加入一滴消泡剂后，每隔2秒种记录一次泡沫高度，以L2、L4、L6……表示，相同时间下降高度越多的消泡剂，消泡性能越好。
若记录高度时，发现泡沫只是穿了一个洞，而没有普遍破裂下降，说明该消泡剂的扩散能力很差，或是也变质，没有消泡能力。
②抑泡速度取起泡液（通常为生产过程中需消泡的介质）100ml于具有刻度的200ml高型烧饼中，加入一滴消泡剂，使用高速搅拌器，以3000～4000r/min的高速搅拌，时间为120s，测定搅拌时间为30、60、90、120秒各点泡沫高度，以L30、L60、L90、L120表示，相同时间内高度越低，则抑泡能力越强。
③贮藏稳定性取200ml消泡剂放入白色玻璃瓶中，加盖在50℃恒温箱中放置1～2周，并与最初测定消泡能力的样品对比各项性能。
这个条件相当于常温放置6个月贮藏性。
4、消泡剂使用注意事项①在造纸行业中的一般用量为0.01～0.03%；②消泡剂在使用中，即使不分层，在使用前也应当适当搅拌一下，若分层，建议不使用，如要使用，使用前必须充分搅拌混合均匀；③一般不需要稀释，可直接加入。
若要稀释，最好随稀释随用。
④要掌握消泡剂的性能以及消泡持续时间；⑤根据加入部位不同，浆料和白水流量的变化，消泡剂的加入量也随时跟着变化，同时为了更好的分散于介质中，加入点应当远离泡沫产生位置；⑥同时使用两种以上的消泡剂效率高于单一消泡剂的消泡效率，但注意不同消泡剂加入点应当远离；⑦5、几种典型的消泡剂①脂肪酸酰胺消泡剂②聚醚消泡剂③有机硅消泡剂二、树脂控制剂1、原料中的树脂2、纸浆中的树脂及其危害（1）纸浆中的树脂①表面树脂：吸附于纤维外表面，主要以斑点形式存在；②内部树脂：未游离出来，仍存在于薄壁细胞内部；③溶解树脂：皂化物形式溶解于浆水溶液中，仅存在于碱法制浆中；④胶体树脂：以胶体状态游离分散于纸浆中。
造纸湿部化学与特种纸PPT
合成聚合物：聚丙烯酰胺、乙二醛等 。
干强剂的增强机理
至少有以下三种： 提高纤维间的结合 ：氢键，羟基、胺基与纤维表面羟基 形成氢键结合，增加氢键的数目；静电吸附结合：阳离子 基团与纤维上阴离子基团之间，阴离子基团通过铝离子与 纤维形成静电结合等。 提高纤维分布均匀性，减少纸页的局部应力集中现象：由 此使纤维更加均匀地结合，导致纤维间及纤维与高分子之 间结合点增加，从而提高干强度。 使纸页纤维结合到一起：分子柔韧，增加结合面积（类似 打浆作用）。
张强度、发脆。
降低各种助剂的使用效能。
填料
矿物填料: 属经济类填料，加填既可改善纸张 的性能，也可降低纸张的成本 特殊填料：属于技术填料，采用特殊填料加填
的主要目的不是降低成本，而是利用填料改善
纸张的某些性能 。
矿物填料
（1）白土（高岭土） （2）滑石粉 （3）碳酸钙：
研磨碳酸钙（grinding calcium carbonate，GCC ） 沉淀碳酸钙 (precipitated calcium carbonate, PCC)
3、涂布--纸面的涂饰（化妆）：涂布原纸→涂布机 涂布→干燥→卷曲→再卷→超级压光。 4、或改性（如用氯化锌浸渍-钢纸、用浓硫酸浸渍 羊皮纸-电报条、描图纸）：原纸→浸渍加工→干燥 →卷曲→再卷。 5、再加工（如卫生纸或卷烟纸）：复卷→裁切平板 （或卷筒） →分选包装→入库。
There are two main approaches to the process by which paper is made: mechanical and chemical
节约资源,减少浆耗,减少排水处理负荷 在高速抄造下，力争提高浆中微细组
分的留着，同时又要尽量强化纸机湿 部脱水
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功能型化学品
为了使纸张具备一些性能或使纸张性 能更加完善。 包括：填料、染料、阳离子淀粉等
过程型化学品
为了使纸张的操造运行更加顺 畅、提高车速而添加的一类化 学药品。 包括：保留助剂、内部施胶剂、 树脂控制剂、PAC
填料
在纸料的纤维悬浮液中加入不溶于水（或 微溶于水）的白色矿物质微粒，使得成品 纸张具备某些特性的工艺，这些矿物称为 填料，此工艺则称为加填。
施胶----扩散与渗透
纸或纸板主要由纤维组成，纤维具有亲水性。 纤维本身有微细管，纸页上又有许多孔隙，能起 毛细管作用，这样液滴便会在纸面上产生扩散与 渗透现象，使纸具有吸液性能。阻止纸页的吸液 性能，就要防止液体在纸页上的渗透与扩散。
液滴能否在纸面产生扩散并使其润湿，主要 取决于纸面对液滴的附着力和液滴本身的内聚力 之间的平衡关系。
助留助滤剂
助留助滤作用是指通过加入某些化学药品，将 细小纤维和填料经各种结合方式絮集成较大凝聚物， 并将之粘附于纤维表面以使这些物质得以保留，同 时加速网部的脱水速率。
无机物：硫酸铝、PAC、CaCl2 合成有机聚合物：聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、
聚氨基酰胺 阴离子微粒：Silicate、Bentonite
这些物质包括木质素（lignin） ，木素 磺酸。因此，碱性染料对木素的亲和力极大 ，即对未漂浆（unbleached pulp）和机械（ mechanic酸基团的偶氮化合物。
直接染料与纤维的亲和力很强，可直接对纤 维染色，很多情况下可不用媒染剂，但如与 纸浆混合不匀，则部分纤维易优先染色而出 现色斑。
通过改变磨珠的添加量、 进出磨机的流量，磨盘的 转速，可以控制GCC的粒 径大小，以此达到不同的 使用需求。
阳离子淀粉
(1)目的：将原为阴性的天然淀粉予以阳性化， 使其能吸附在阴性的纤维、细小纤维及填料 上，达到改善细小纤维、填料的保留和提高 纸张强度。
(2)优点： ‧增加干、湿强度 ‧增加填料保留 ‧减少阴离子垃圾物含量
造纸化学品
为什么需要造纸化学品
为了使纸张改善或获得某 些性能而添加相应的化药。
造纸化学品的分类
1、湿端化药 用于湿部添加 2、表面施胶剂 3、涂布化学药品 用于纸张表面加工
湿端化学品
1、填料 2、阳离子淀粉 3、保留助剂 4、内部施胶剂 5、染料（包括荧光增白剂） 6、树脂控制剂 7、PAC（聚合氯化铝）
聚合氯化铝(PAC）
低分子量，高电荷密度。强阳电荷阴离子捕 捉剂，中和阴电荷，并将显阴性的纤维与填 料捕捉、絮集。
另外，PAC因其具有强样电荷的性质，还可 除去系统中的阴离子垃圾。
阳离子聚丙烯酰胺
CPAM
阳离子聚丙烯酰胺，低电荷密度、高 分子量聚合物，常于高剪切力、湍流 状态下通过吸附、絮凝并产生过桥联 效应将细小组分留着，达到助留作用， 絮聚能力较大。可单独作为助留剂， 也可和其他助剂组成多元助留助滤系 统，如与膨润土或硅酸盐构成微粒助 留系统 。
每批产品的色调趋于一致。 3、对某些纸种，需要提高白度，因此需
加入增白剂增白。
颜色
红色光+绿色光+蓝色光=白光
染料有哪些
工业用的染料，一般按性质进行分 类，主要有：
直接染料 （包括阴、阳离子直接染料）
碱性染料
酸性染料
颜料染料
碱性染料
碱性染料具有氨基碱性基团的有机化合 物。在水中能离解成阳离子，并能与一些阴 离子物质形成不溶解的沉淀物（给纸浆染色 也是通过这种沉淀的方式与纤维结合）。
天然填料：GCC、滑石粉、白土、钛白粉等
人造填料： PCC、硫酸钡、其他合成填料
加填的作用
1、填充纸页空隙，提高纸页平滑度、匀度 2、增加纸张的白度、不透明度 3、提高印刷适应性，并防止透印 4、增加尺寸稳定性 5、价格远低于纤维，可降低造纸张成本
加填的负面影响
1、纸张强度下降 2、对网部等设备的磨蚀 3、印刷时出现掉粉现象 4、嵩度下降 5、对内部施胶效果的影响 6、形成纸张的两面差
硅胶（silicate）
阴性助留助滤剂，和CPAM共同组成双 元或三元助留助滤系统，将剪切后的小絮 聚物重新聚集并与纤维结合，以此提高纤 维和填料的留着，并防止了小絮聚物于喷 浆上网时阻塞网孔，加速了脱水速率，达 到助滤作用。
染料
染色和调色的目的
1、为了生产颜色纸需进行染色。 2、生产白纸需对纸页进行调色，以使得
碳酸钙
碳酸钙来源广泛，也是最为常见的矿物。矿源有方解石、白云 石、白垩、大理石等，主要成分为碳酸钙和碳酸镁。 根据制备工艺的不同可分为GCC（研磨碳酸钙）及PCC（沉淀碳 酸钙）两种。 碳酸钙用于造纸填料其优点是白度高，颗粒细，能显著提高纸 页不透明度， 油墨吸收性好，且能使纸张 结构紧密有光泽。
提高保留率的益处
可减少头箱及白水的浓度 –较少沉积物的问题 –系统清洁- 可获得较好的纸机 运行性 可提高填料的利用率 –改善分布均匀性,提高纸张印刷性能 –可较高的填料含量 降低纤维/填料的流失 –可省成本 –可减少对环境造成的污染 –可以获得较好的添加物保留 • 上胶剂, 淀粉, 湿强剂, 染料 –减低放流水的负荷 改善滤水性能，提高脱水速率。
直接染料比碱性染料更具有良好的耐光 性，但是没有碱性染料的亮度佳。直接染料 被用于餐巾纸、卫生纸和未磨木浆书写纸。
OBA增白机理
OBA可以归属为阴离子直接染料。在不 用阳离子添加剂帮助的情况下，它们可以长 久的有效的形成氢键结合并附着在纤维素上 。
共轭双键可吸收波长340-380nm的部 份紫外线能量，转化成波长400-460nm的 可见光，也就是吸收人眼看不到的紫外光， 并将能量转化成人眼可见的蓝紫色光反射 出来，反射出来的可见光增加，而且紫蓝 色的光可使人眼的感觉更白。
什么是施胶
为了使纸张具有抗拒液体（特别是 水和水溶液）扩散和渗透的能力，以更 适宜书写或达到防潮抗湿的目的而采取 的加工工艺。
加进纸或纸板之后能使之具有抗液 性能的物质称为施胶剂。
施胶剂
内部施胶 松香胶类
表面施胶剂
CMC
氧化淀粉
合成胶
PVA
中性施胶
中性施胶是指在pH值大于6的 弱酸性， 接近于中性或弱碱性条 件下进行的施胶。