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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。
造纸化学品作用造纸化学品作用：1功能性化学品：改善纸产品或中间产品的某种性质2过程性化学品：改善生产操作条件和过程，使生产过程优化提高生产效率纸机效率与湿部化学：湿部化学能被用于提高滤水性，减少进入的空气和气泡，以保护纸机清洁以及使循环白水的固含量下降。
当湿部化学失控时，会产生纸机沉淀、结垢和气泡痕，降低滤水性、纸机洁净度和压榨效率纸的强度性质：1抗张强度2抗撕裂强度3耐折强度4抗弯曲强度5耐破强度6表面强度7内结合强度8抗压强度增干强剂的增强基理：首先，能够提高纤维间的结合。
因为淀粉的游离羟基、聚丙烯酰胺的氨基及植物胶的游离羟基能够与纤维表面纤维素分子的氢键结合，增补纤维间的结合区域自然形成的氢键数目。
第二，改善纸页成形，提供更均匀分布的纤维之间的结合。
第三，当干强剂能够细小纤维留着和纸页滤水时可改善湿纸页的团结淀粉的化学结构：1吡腩式葡萄糖基通过1，4α苷键连结2直链聚合物分子呈现绕成的螺旋线状3支链淀粉包括α-1，4连接的链和α-1，6连接的分支点。
为什么淀粉中马铃薯淀粉的效果最好：1谷物淀粉比马铃薯淀粉的脂肪含量高的：1抑制谷物淀粉颗粒的膨胀和溶解，使其糊化温度升高水黏合能力降低2易形成直链淀粉，使淀粉糊和膜不透明或浑浊度升高，还影响糊化增稠能力和黏合能力3不饱和脂类化合物氧化产生难闻气体。
2谷物淀粉比马铃薯蛋白质含量高：1使用时产生臭味2蒸煮时易产生泡沫3水解时产生颜色。
3马铃薯淀粉的磷含量高：1低的糊化温度2水合和膨化速度快3高的水黏合性能4淀粉糊的高黏性和膜的高透明性。
糊化：淀粉乳在蒸煮时，随着温度的升高淀粉颗粒开始吸水膨胀，主要发生于颗粒的无定形区，当达到某一温度时，淀粉颗粒突然高度膨胀，高度膨胀的颗粒相互接触，在整个介质中形成连续体（半透明的黏稠颗粒，称为淀粉糊），导致淀粉乳的黏度急剧增大。
这种通过对淀粉乳的高温蒸煮，使淀粉颗粒润胀分子分散到溶液中形成淀粉糊的过程称为糊化。
这一温度称为糊化温度。
造纸化学品的分类废纸制浆化学品废纸制浆化学品主要是脱墨助剂和漂白剂。
脱墨助剂正由碱性脱墨向中性脱墨过渡，当前仍以氢氧化钠、过氧化氢、螯合剂、硫酸镁、表面活性剂为主。
中性脱墨剂主要是环氧烷基聚合物类产品，如嵌段类表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯、苯乙烯马来酸酐半酯聚合物等。
近年来生物酶与表面活性剂结合的脱墨技术发展迅速，前景看好。
漂白助剂主要是开发新型高效助剂，如脱墨浆用高效漂白助剂甲脒亚磺酸、连二亚硫酸钠等正投入使用。
（1）脱墨剂。
用于废纸再制浆过程中的油墨脱除，提高降白度的化学品，现在脱墨剂多为表面活性剂的组合产品，具有分散、润湿、浸透和防吸附作用，在使用过程中与螯合剂、水玻璃、烧碱、漂白剂等一起作用。
中性脱墨助剂如嵌段类表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯、苯乙烯马来酸酐半酯聚合物等；阳离子型有胺盐、季铵盐；阴离子型有烷基苯磺酸钠、烷基醚硫酸钠、脂肪酸皂类；多种表面活性剂有选择的复配物及生物酶复合制剂。
（2）胶粘物控制剂。
主要用于废纸制浆过程减少胶粘物含量，降低胶粘物黏性，防止胶粘物沉积的物质，包括阳离子聚酰胺、脂肪酸、滑石粉等。
（3）漂白助剂。
在纸浆漂白过程中添加量少，帮助提高白度，防止纤维素降解，包括氨基磺酸、螯合剂、过氧乙酸等。
另外，还有脱墨浆用高效漂白助剂如甲米亚磺酸、连二亚硫酸钠等。
（4）纸浆防腐剂。
防止制浆造纸过程中出现腐浆现象而加入浆料系统中的助剂，多为杀菌剂，如有机硫、有机溴化合物、均三嗪、异噻唑啉酮类、金属硼盐等。
（5）树脂障碍控制剂。
经过制浆处理后的纸浆在漂白过程中会析出残余的树脂，如不及时分离会形成黏性淤积物，黏性于设备、纸机铜网、毛巾及烘缸上，造成造纸障碍，影响正常抄纸，还会产生纸病。
另外，在废纸大量采用的今天，废纸中的胶粘剂、油墨粘连料、涂布黏合剂等树脂性物质同样产生树脂障碍而影响抄造。
近年来，由于再生纤维的大量采用，树脂障碍的问题已日益突出。
因此，对树脂障碍控制剂的研究与开发已越来越重要。
第六章造纸化学品造纸化学品是造纸过程中所使用的化学品，包括各种助剂、制浆剂和漂白剂等，它们的作用是改善纸张品质和机械性能，提高造纸效率和产量。
一、制浆剂制浆剂是造纸过程中不可或缺的重要化学品，它们的作用是将纤维素原料中的木材或废纸等杂质除去，使原料得以转化为高质量、适用于造纸生产的浆料。
主要分为机械制浆、半化学制浆和化学制浆三类。
1、机械制浆剂机械制浆是通过机械作用将原料分离成纤维，其使用的制浆剂一般为磨料，可除去原料中的各种夹杂物。
但机械制浆剂的缺点是易形成毛刺，导致纸张表面不平，影响印刷和书写。
2、半化学制浆剂半化学制浆是通过半化学的方法将原料中的木质素分解，从而得到高质量的纤维素浆料。
半化学制浆剂主要为硫酸、氢氧化钠和硝酸三种，其中硫酸制浆更为常用。
半化学制浆剂在提高纸张品质方面比机械制浆更优异，但其也有一定的环境风险。
3、化学制浆剂化学制浆是利用化学方法通过溶解和排除原料中的木质素和半纤维素等杂质，获得高纯度的纤维素，从而得到高质量的浆料。
主要有磺酸盐、硫酸盐、硝酸盐和氢氧化钠等制浆剂。
化学制浆的优点是纤维纯度高，可得到高品质的纸张，但其过程的环保压力也很大。
二、助剂助剂对提高造纸生产效率和产品品质具有重要作用，它们主要分为增白剂、填充剂、黏合剂、杀菌剂和润滑剂。
1、增白剂增白剂是造纸过程中用于美白处理的化学品，其作用是增加纸张的反射性，提高白度。
常见增白剂有氧化钙、氧化镁、过氧化氢和碳酸钙等。
2、填充剂填充剂是提高造纸产品质量的重要助剂，其作用是填补纤维之间的空隙，在纸张表面形成平整的光泽度。
常用的填充剂有滑石粉、滑石和白云石等。
3、黏合剂黏合剂是一种可以粘结纸张纤维的化学品，其作用是提高纸张的强度和稳定性。
常用黏合剂有天然胶、合成胶和淀粉等。
4、杀菌剂为了杀灭造纸过程中可能存在的细菌和病毒等微生物，防止纸张发霉等问题，使用杀菌剂很有必要。
常用杀菌剂有三氧化硫、过氧化氢、氯气和二氧化氯等。
造纸化学品的制备和作用机理一、造纸化学品的制备1. 造纸化学品是指在纸浆制备和造纸过程中所使用的各种化学品，包括漂白剂、防腐剂、胶凝剂、增强剂等。
2. 漂白剂是造纸过程中常用的一类化学品，用于去除纸浆中的色素和有机杂质，提高纸张的白度。
常用的漂白剂有氯气、次氯酸钠等。
3. 防腐剂是为了防止纸浆和纸张在储存和使用过程中受到微生物的侵蚀而添加的化学品。
常见的防腐剂有硫酸铜、氯化苯酚等。
4. 胶凝剂是为了提高纸浆的稳定性和纸张的强度而添加的化学品。
常用的胶凝剂有淀粉、凝胶体等。
5. 增强剂是为了提高纸张的强度和耐久性而添加的化学品。
常用的增强剂有树脂、纤维素衍生物等。
二、造纸化学品的作用机理1. 漂白剂的作用机理是通过氧化、还原和分解等化学反应，将纸浆中的色素和有机杂质转化为无色或易于去除的物质。
氯气和次氯酸钠可以与色素分子中的双键发生加成反应，破坏色素结构；同时，氯气还可以与纸浆中的酚类物质发生氧化反应，将其转化为可溶性的物质。
2. 防腐剂的作用机理是通过破坏微生物的细胞膜、抑制其代谢活性或阻断其生长繁殖来达到防止微生物侵蚀的效果。
硫酸铜可以与微生物的蛋白质结合，破坏细胞膜的完整性；氯化苯酚可以抑制微生物的酶活性，阻断其代谢途径。
3. 胶凝剂的作用机理是通过与纤维素分子间的氢键或离子键相互作用，形成胶体颗粒，增加纸浆的粘度和黏稠度，从而提高纸张的强度和耐久性。
淀粉分子中的羟基可以与纤维素分子中的羟基形成氢键，形成胶体颗粒；凝胶体中的大分子结构可以通过物理作用与纤维素分子相互交织，形成网状结构。
4. 增强剂的作用机理是通过与纸浆中的纤维素分子相互作用，增加纸张的纤维间的结合力，提高纸张的强度和耐久性。
树脂分子中的官能团可以与纤维素分子中的羟基或酸基相互作用，形成化学键或物理键；纤维素衍生物可以通过与纤维素分子的氢键或离子键相互作用，增加纤维素分子间的结合力。
造纸化学品在纸浆制备和造纸过程中起到了重要的作用。
造纸化学品的制备和作用机理一、造纸化学品的制备造纸化学品是指在造纸过程中所使用的各种化学品，包括漂白剂、填料、胶凝剂、防水剂等。
这些化学品的制备涉及复杂的化学反应和工艺流程。
1. 漂白剂的制备：漂白剂是用于去除纸浆中的色素和杂质的化学品。
常见的漂白剂有氯漂白剂、过氧化物漂白剂和二氧化氯漂白剂等。
其中，氯漂白剂是最常用的漂白剂之一。
氯漂白剂的制备过程包括氯气与水反应生成次氯酸，再与氢氧化钠反应生成次氯酸钠溶液。
2. 填料的制备：填料是用于增加纸张体积和改善纸张质地的化学品。
常见的填料有石灰石粉、滑石粉和陶土等。
填料的制备过程主要包括矿石的采集、破碎、磨细和筛分等步骤。
3. 胶凝剂的制备：胶凝剂是用于增强纸张的黏合性和强度的化学品。
常用的胶凝剂有淀粉、胶原蛋白和聚合物等。
淀粉胶凝剂的制备过程主要包括淀粉的提取、精制和加工等步骤。
4. 防水剂的制备：防水剂是用于增强纸张的防水性能的化学品。
常见的防水剂有脂肪醇酯、硅油和氟碳复合物等。
防水剂的制备过程涉及化学合成和物理混合等多种方法。
二、造纸化学品的作用机理造纸化学品在造纸过程中发挥着重要的作用，主要包括以下几个方面：1. 漂白剂的作用机理：漂白剂通过氧化、还原、分解等化学反应作用于纸浆中的色素和杂质，从而达到去除杂质和提高纸张白度的目的。
漂白剂能够破坏色素分子的结构，使其失去吸收光线的能力，从而使纸张呈现出较高的白度。
2. 填料的作用机理：填料能够填充纸浆中的空隙，增加纸张的体积和厚度。
填料粒子的表面具有较大的比表面积，可以吸附纤维和纤维束，增加纸张的强度和均匀度。
此外，填料还可以改善纸张的光泽度和印刷性能。
3. 胶凝剂的作用机理：胶凝剂通过与纤维表面形成胶状物质，将纤维束黏合在一起，增加纸张的强度和稳定性。
胶凝剂还可以填充纸张中的微孔，提高纸张的密度和平滑度。
此外，胶凝剂还能够改善纸张的耐久性和抗水性能。
4. 防水剂的作用机理：防水剂能够形成一层薄膜覆盖在纸张表面，阻止水分的渗透。
造纸化学品的制备和作用机理造纸化学品是指在造纸过程中使用的化学品，主要包括漂白剂、防腐剂、润湿剂、胶凝剂等。
这些化学品在造纸过程中起着重要的作用，能够改善纸张的质量和性能。
漂白剂是造纸化学品中的一类重要物质，它主要用于去除纸浆中的杂质和色素，使纸张呈现出白色。
常用的漂白剂有氯气、次氯酸钠、过氧化氢等。
漂白剂的作用机理是通过氧化和分解杂质和色素分子，使其失去颜色和污染性。
漂白剂的选择要考虑到漂白效果、安全性和环境友好性。
防腐剂是为了防止纸张在储存和使用过程中发生微生物的生长而添加的化学品。
常用的防腐剂有硫酸盐、甲醛等。
防腐剂的作用机理主要是通过抑制微生物的生长和繁殖，防止纸张受到微生物的侵害和破坏。
防腐剂的选择要考虑到抑菌效果、稳定性和对人体的安全性。
润湿剂是为了改善纸张的湿润性能而添加的化学品。
纸张的湿润性能对印刷和书写有着重要影响，好的湿润性能能够使墨水迅速渗透纸张并保持清晰的印刷效果。
常用的润湿剂有界面活性剂、聚合物等。
润湿剂的作用机理是通过降低纸张的表面张力，促进墨水的渗透和分散。
润湿剂的选择要考虑到润湿效果、稳定性和对纸张性能的影响。
胶凝剂是为了提高纸张的强度和抗水性而添加的化学品。
纸张的强度和抗水性是纸张质量的重要指标，好的强度和抗水性能使纸张能够承受更大的拉力和抵抗湿润的侵害。
常用的胶凝剂有淀粉、胶原蛋白等。
胶凝剂的作用机理是通过与纤维和纸浆中的颗粒结合，形成胶体和网状结构，增强纸张的内聚力和抗水性。
胶凝剂的选择要考虑到胶凝效果、稳定性和对纸张性能的影响。
除了上述几种常用的造纸化学品，还有一些其他的化学品也在造纸过程中发挥着重要作用。
例如，pH调节剂用于调节纸浆和造纸液的酸碱度，保持适宜的酸碱环境，有利于纸张的生产和质量控制。
抗氧化剂用于防止纸张在制造和使用过程中受到氧化的影响，延长纸张的使用寿命。
抗静电剂用于降低纸张的静电荷积，减少粉尘的吸附和纸张的卷曲。
造纸化学品在纸张的制备过程中起着重要的作用，能够改善纸张的质量和性能。
项目六过程化学品造纸过程化学品包括用于增强、助留、助滤作用的高分子合成物质，这些助剂分别称作增强剂、助留剂、助滤剂。
充分运用新型高效造纸化学品是造纸工业提高生产效率和产品质量、降低成本、减少污染的主要手段。
本章介绍干强剂、湿强剂、助留和助滤剂。
第一节干强剂用以增强纸及纸板强度的一类精细化学品称为造纸增强剂,纸张增强剂根据效果不同,可分为干强剂和湿强剂两类, 其增强机理亦有所不同。
干强剂是造纸工业中增加纸张强度的另一类重要化学品,许多水溶性的,与纤维能形成氢键结合的高聚物都可以成为干强剂。
干强剂通常用于补偿添加填料或低等级的纤维(如再生纤维) 所引起的纸强度的下降。
这里主要介绍几种造纸工业中常用的干强剂,以及有关干强剂的最新研究发展方向。
增强剂的增强机理。
天然和合成干强剂大部分都是亲水性高分子,这些高分子分散在纤维之间增加了纤维间成键数量,从而达到提高纸张强度的目的。
大多的干强剂都含有接在主链环上的阳离子基团,这样就增加了聚合物和纤维间的结合力,提高了聚合物的留着性。
目前常用的干强剂有天然聚合物如淀粉及其改性物(如阳离子淀粉、阴离子淀粉) 、合成聚合物如聚丙烯酰胺、乙二醛聚丙烯酰胺和聚乙烯醇等以及其它水溶性天然产物类干强剂。
在大多数情况下,仅加入质量分数0. 1 %～0. 35 %的该类物质就可达到有效的干强效果。
我国目前则以阴离子聚丙烯酰胺和改性淀粉为主。
纸的强度是受多种因素影响的,首先取决于成纸中纤维间的结合力和纤维本身的强度,以及纸中纤维的排列和分布。
而最主要的是纤维间结合力,纤维的结合力一般有四种:化学键、氢键、范德华力和纤维表面交织力。
其中氢键结合力是纸张结合强度产生的主要方式,纤维素分子的羟基相当多,由无数微纤维相互间形成的氢键结合力是很大的,这是干强度产生的主要原因。
干强剂从其分子结构的特点来看大都是含有多羟基的高分子聚合物,这就是与纤维素分子间形成氢键结合的基础,干强剂分子中的氢键形成基团与纤维表面的羟基形成氢键。
