造纸湿部化学(复习资料)分析
- 格式:doc
- 大小:71.50 KB
- 文档页数:12
绪论及造纸湿部化学制浆造纸助剂:指在制浆造纸过程中为了提高纸浆或纸张的某些特性、降低物料消耗和改善操作条件等,向物料中加入的少量化学物质的总称。
造纸湿部化学:论述了造纸浆料中的各种组分如纤维、水、填料、化学助剂等在造纸机网部滤水、留着、成形以及白水循环过程中产生的相互作用与作用的规律,研究上述因素对纸机运行和纸产品质量的影响机理。
湿部化学助剂的应用主要目的:一是为了获得纸张的各种特殊性能,二是为了提高生产效率和改善纸机的运行性能。
湿部化学对纸张性能和纸机运行性的影响:对纸张性能的影响:结构性能(定量、厚度、匀度、两面性等);机械性能(抗张强度、撕裂度、耐破度等);表面性能(色泽、亮度、光泽度、平滑度等);防护和阻力性能(施胶度、适印性);耐久性能(耐久性)湿部化学对纸机运行稳定性的影响主要表现在以下几个方面:(1)纸料的滤水性;(2)沉淀和结垢。
(3)泡沫的形成。
造纸湿部化学研究的内容:主要包括造纸湿部化学的基本理论、造纸湿部化学品、湿部化学测量与控制及其应用三大部分。
造纸助剂的分类:(包括按造纸助剂的用途分类及按湿部助剂来分类)。
造纸湿部-造纸生产中从纸浆流送到形成湿纸幅的部分,主要包括上浆系统、纸机网部和压榨部。
胶体及胶体体系的特征:处于分散状态的特殊物质,或指该物质的分散状态。
粒径1~100nm(也有1~1000nm)范围属胶体颗粒(至少有一维尺寸)。
胶体粒子具有较高的比表面积和表面电荷,其分散状态是处于粗大分散状态(悬浮液)和分子分散状态(真溶液)之间的一种分散状态。
类胶体:超过1um当粒子分散度时,也具有胶体性质。
胶体是物质存在的一种特殊状态,不是一种特殊物质。
表面电位与Zeta电位:表面电位是系统静电电荷和粒子表面综合作用的结果,是理论上定性描述湿部化学现象的参数之一,没有实际意义。
Zeta电位双电层理论中滑动面上的电位,其大小利用界面动电现象测定,是湿部化学系统控制的重要控制参数。
造纸湿部化学综述造纸湿部化学综述(上)(2010-04-12 19:49:26)转载▼分类:湿部化学标签:杂谈造纸湿部化学是论述造纸浆料中的各种组成,如纤维、⽔、填料、化学助剂等在造纸机⽹部滤⽔、留着、成形以及在⽩⽔循环过程中相互之间的反应与作⽤的规律,以及对纸机的运⾏和纸产品质量的影响。
对湿部化学过程建⽴⼀套全⾯控制技术,对浆料中的纤维性能、化学品的加⼊量和加⼊点进⾏控制,以满⾜⾼质量纸张和纸机运⾏的需要。
⽣产过程中的检测包括:对浆料的纤维特性,打浆质量,⽹前箱浆料特性,化学品的质量,⽩⽔特性,浆料的zeta电位和阳离⼦需求量,纸张质量等。
具体如下:1,有关浆料特性:纤维原料的特性包括长度、宽度、杂细胞含量,α—纤维素含量,多戊糖含量、卡伯值、灰份等。
长度、宽度、杂细胞含量,对纤维的絮聚,脱⽔作⽤有影响,α—纤维素、多戊糖、卡伯值体现纤维表⾯⽀链多少,游离羟基情况。
2,有关打浆质量:成浆的特性即成浆的打浆度、湿重,间接反映纤维⽐表⾯积⼤⼩、滤⽔性、细纤维化程度、平均长度,对浆料的成形,脱⽔有影响。
3,有关化学品:湿部常⽤的化学品有,助留剂,助滤剂,⼲强剂,湿强剂,施胶剂,浆内淀粉,喷淋淀粉,染料,保洁剂,硫酸铝,填料,消泡剂,杀菌剂等。
对化学品的研究主要是看它们的电性,ph值,分⼦量,浓度,粘度,以及它们和纤维之间的反应特性。
4,有关流浆箱内浆料的特性:包括打浆度、湿重、⽔位、pH值、浓度、灰份等,以确定浆料的脱⽔性能;流速,酸碱程度,含⽔量,填料的含量,以确定湿部化学条件。
5,有关⽩⽔的特性:包括浓度、pH 值、灰份等,以确定湿部化学反应后,酸碱度的变化情况,纤维、填料的留着情况。
6,有关zeta电位和阳离⼦需求量:纸浆固体表⾯均带有电荷(通常是负电荷),带电的表⾯⾃然会吸附溶液中的异电离⼦在其周围形成由紧密层和扩散层组成“双电层结构”。
紧密层中的离⼦与固体表⾯有较强的吸引⼒,它们随表⾯⼀起运动组成⼀个统⼀体。
造纸湿部化学老师提问题目(及答案)1.造纸湿部化学的概念造纸配料组分的胶体化学和表面化学2.湿部助剂的分类并举例根据用途来分:有施胶剂、助留剂、助滤剂、干强剂、湿强剂、柔软剂、电荷中和剂、树脂障碍控制剂、消泡剂、杀菌剂等。
根据两个方面:(1)提高纸机的生产效率、改善纸机的运转性能;(2)获得纸张的各种特殊性能将助剂分为两类。
过程助剂:如助留剂、助滤剂、树脂障碍控制剂、消泡剂、杀菌剂等。
功能助剂:如施胶剂、干强剂、湿强剂、柔软剂、增白剂、染料等。
3.加填对平滑度的影响增加填料用量和提高填料留着率通常可提高纸页的平滑度4.絮聚体与滤水的关系絮聚体可以提高纸张滤水性能,当絮聚体失控时着会降低滤水性能。
絮聚体的结构,也就决定了纸料在纸机上的滤水性能。
5.影响纸张耐久性因素主要取决于纤维的种类和辅料成分。
酸度。
纤维的化学物理状况、未洗净的杂质、重金属离子等。
6.水的硬度的概念指水中钙,镁金属离子的浓度,用10-6碳酸钙表示。
7.针叶木纤维形态特征主要细胞是管胞,占木质部的90%~95%,是良好的造纸纤维。
管胞西昌管状后壁细胞,两端呈钝圆形或钝尖形,细胞壁上有单纹孔,大部分为具缘纹孔。
8.阔叶木纤维形态特征主要细胞是木纤维和导管。
导管是厚壁细胞,体形短粗,属于非纤维细胞。
木纤维细胞细而长,两端尖削,细胞壁厚,纹孔小而少,纤维平均长度1~2mm,宽度20~40um。
9.乔木科纤维形态特征胞腔较小纤维璧上有单纹孔,也有无纹孔的,但又横节纹。
纤维平均长度1~1.5mm,宽度10~20um10.纤维表面电荷来源是什么纤维素纤维表面带有微弱的负电荷,这些负电荷主要来自制浆和漂白过程中引入的酸性基团的电离。
这些酸性基团主要是羧基(COOH),有时还含有木素磺酸基。
木素酚羟基、醇羟基和半缩醛羟基也可以电离,但其电离常数较低,对纤维表面负电荷贡献较小。
11.PH值对纤维带电情况的影响PH值为4~5时,一半的羧基电离,PH值为8~9时,大部分羧基电离。
辅料、湿部化学湿部化学品是造纸工业中必不可缺的重要组成部分,它的用量虽然很少,但作用却非常的大,它不仅严重影响纸机运行,如湿纸强度,系统腐浆,毛布网子清洁,还对纸质量有重要作用,如纸的色泽,白度厚度等指标。
一.湿部化学品种类:1.填料:CaCO3(碳酸钙),AKD(中性施胶剂),助留剂,助滤剂,OBA(荧光增白剂),染料,固着剂,消泡剂,阳离子淀粉,AL2KO4L3(硫酸铝),系统清洁剂,网子保洁剂,毛布清洗剂等。
2.填料用CaCO3分为PCC(轻钙)和GCC(重钙),填料分为填料级和涂布级,区别是两微粒的粒径所占的比例不同。
3.湿部化学品中各化学品所带的电荷不同,共同组成一个复杂的系统,其中带正电荷的化学品有湿部淀粉,助留剂,AKD,AL2KO4L3等,带负电荷的化学品有涂料,助滤剂,增白剂等,纤维带负电荷。
4.纸机系统PH值一般控制在7.5-8.3偏碱性二.湿部化学品加入点:1.CaCO3:上浆泵(10309)进浆口2.阳离子淀粉:抄造浆泵(10146)出浆口3.助留剂(M300):一段压力筛(10310)出浆口4.助滤剂(182):一段压力筛(10310)出浆口5.染料:一段除渣器(10301)进浆口6.AKD(中性施胶剂):上浆泵(10146)进口7.OBA(增白剂):抄造浆泵(10146)进口8.分散剂:干损纸浆池9.杀菌剂:冲浆槽、纸机浆池、伏损池10.消泡剂:冲浆槽、纸机白水槽11.火碱(NaOH):网压部清洗湿部化学品作用a)AKD(中性施胶剂):用于纸页内部内胶降低纸页表面吸收重量b)阳离子淀粉:增强纸页的强度,有一定的助留助率作用,能提高裂断长,印刷强度c)助留剂;增加网部浆料中细小纤维,填料在纸页中留着率,提高纸页中灰份,从而减小纸页两面差,提高纸平滑度,改善纸页匀度,油墨吸收性d)助滤剂:增强浆料在网部脱水效果。
节约烘干部能源消耗e)染料:调整纸的色调f)填料:添加到纸页中去,提高纸页白度,不透明度,降低纤维用量,降低成本,提高纸平滑度,油墨吸收性,改善纸适应性。
造纸湿部化学原理及其应用本文详细阐述了造纸湿部化学的基本原理及其在现代造纸工业中的应用。
湿部化学涉及纸浆悬浮液中的多种组分在湿状态下的相互作用,对纸张的最终性能有着至关重要的影响。
文章从纤维间的相互作用、添加剂的功能、胶体与界面化学等方面进行了深入探讨,并结合实际应用案例,分析了湿部化学在优化纸张性能、提高生产效率及减少环境污染等方面的作用。
关键词:造纸;湿部化学;纤维相互作用;添加剂;胶体与界面化学一、引言造纸术作为中国古代四大发明之一,对人类文明的发展产生了深远的影响。
随着科技的进步,现代造纸工业已经发展成为一个高度技术化和自动化的产业。
在这个过程中,湿部化学作为造纸科学的核心部分,发挥着不可替代的作用。
湿部化学主要研究纸浆悬浮液中的纤维、填料、添加剂和水在湿状态下的相互作用及其对纸张性能的影响。
二、造纸湿部化学的基本原理(一)纤维间的相互作用在纸浆悬浮液中,纤维是构成纸张的基本单元。
纤维间的相互作用决定了纸张的强度、松厚度和其他物理性能。
纤维间的相互作用力主要包括氢键、范德华力和机械交织力等。
在湿部化学中,通过调节纸浆的pH值、添加助剂等方式,可以改变纤维表面的电荷分布和润湿性,从而影响纤维间的相互作用。
(二)添加剂的功能造纸过程中使用的添加剂种类繁多,包括助留剂、助滤剂、增强剂、施胶剂等。
这些添加剂在湿部化学中起着至关重要的作用。
例如,助留剂可以提高细小纤维和填料的留着率,增强剂可以增加纸张的强度,施胶剂则可以改善纸张的防水性能。
添加剂的选择和使用对纸张的最终性能有着直接的影响。
(三)胶体与界面化学胶体与界面化学是湿部化学的重要理论基础。
纸浆悬浮液中的纤维、填料和添加剂都可以看作是胶体粒子。
这些胶体粒子在悬浮液中的稳定性、聚集状态和相互作用都受到胶体化学原理的支配。
界面化学则研究不同相之间的相互作用,如纤维与水、纤维与添加剂、添加剂与水等界面上的吸附、润湿和分散等现象。
三、造纸湿部化学的应用(一)优化纸张性能通过湿部化学的调控,可以优化纸张的多种性能。
1.使用湿部化学助剂的目的:提高纸机的生产效率,改善纸机的运转性能获得纸张的各种特殊性能。
化学助剂分类:(1)过程助剂:用于提高纸机生产效率,提高经济效益,比如:助留剂、助滤剂、树脂障碍控制剂、消泡剂等。
(2)功能助剂:满足用户的特殊需求。
比如:施胶剂、干强剂、湿强剂、柔软剂、增白剂2.制备方法对纤维表面特性的影响化学法制浆利用各种化学药剂,在特定的条件下将植物纤维原料中位于细胞间和细胞内的大部分木素溶出,使原料的纤维细胞彼此分离成浆。
化学浆纤维的胞间层已经溶掉,经过漂白的纸浆纤维的初生壁也已经被破坏。
再经过适当的打浆处理,纤维细胞壁的初生壁和次生壁也被破坏。
机械浆利用机械方法磨解纤维原料制成的纸浆,机械浆纤维的化学组分变化很小,但浆中除长纤维外还有大量的细小纤维和碎片,一般纤维的损伤较大。
化学机械法制浆包括化学预处理和机械后处理两个阶段,化学机械浆比机械浆有更多的柔软长纤维组分且纤维表面的细纤维化程度更高。
3.纤维表面的电荷来源纤维素纤维表面带负电荷主要来自制浆和漂白过程中引入的酸性基团的电离。
这些酸性基团主要是羧基,有时还有木素磺酸基。
木素磺酸基是强酸基团,在水中会完全电离释放出溶剂化的质子,使纤维表面带负电荷。
4.细小纤维的比表面积与表面电荷细小纤维尺寸小,比纤维具有更大的比表面积,木材造纸纤维中细小纤维的比表面积是纤维的5~8倍。
由于比表面积影响到对助剂的吸附,而助剂只有被吸附才能起作用,所以细小纤维的比表面积是决定其化学行为的最重要的因素。
细小纤维在湿部的留着则是各种助剂充分发挥其作用的重要一环。
所有的纤维性细小纤维悬浮于水介质中时都趋于带有表面负电荷,这些负电荷也主要来自于表面羧基的电离。
5.细小纤维对纸机湿部运转性能的影响细小纤维比表面积大且结晶程度低,也比纤维易吸水润涨,其保水值比纤维高,加上其表面积大,细小纤维可明显降低纸料的滤水性能,进而降低纸机车速和产量。
细小纤维比表面积大,所带负电荷较高,在纸浆体系中比粗大纤维更容易保持分散状态,其留着性能比粗大纤维差。
绪论及造纸湿部化学制浆造纸助剂:指在制浆造纸过程中为了提高纸浆或纸张的某些特性、降低物料消耗和改善操作条件等,向物料中加入的少量化学物质的总称。
造纸湿部化学:论述了造纸浆料中的各种组分如纤维、水、填料、化学助剂等在造纸机网部滤水、留着、成形以及白水循环过程中产生的相互作用与作用的规律,研究上述因素对纸机运行和纸产品质量的影响机理。
湿部化学助剂的应用主要目的:一是为了获得纸张的各种特殊性能,二是为了提高生产效率和改善纸机的运行性能。
湿部化学对纸张性能和纸机运行性的影响:对纸张性能的影响:结构性能(定量、厚度、匀度、两面性等);机械性能(抗张强度、撕裂度、耐破度等);表面性能(色泽、亮度、光泽度、平滑度等);防护和阻力性能(施胶度、适印性);耐久性能(耐久性)湿部化学对纸机运行稳定性的影响主要表现在以下几个方面:(1)纸料的滤水性;(2)沉淀和结垢。
(3)泡沫的形成。
造纸湿部化学研究的内容:主要包括造纸湿部化学的基本理论、造纸湿部化学品、湿部化学测量与控制及其应用三大部分。
造纸助剂的分类:(包括按造纸助剂的用途分类及按湿部助剂来分类)。
造纸湿部-造纸生产中从纸浆流送到形成湿纸幅的部分,主要包括上浆系统、纸机网部和压榨部。
胶体及胶体体系的特征:处于分散状态的特殊物质,或指该物质的分散状态。
粒径1~100nm(也有1~1000nm)范围属胶体颗粒(至少有一维尺寸)。
胶体粒子具有较高的比表面积和表面电荷,其分散状态是处于粗大分散状态(悬浮液)和分子分散状态(真溶液)之间的一种分散状态。
类胶体:超过1um当粒子分散度时,也具有胶体性质。
胶体是物质存在的一种特殊状态,不是一种特殊物质。
表面电位与Zeta电位:表面电位是系统静电电荷和粒子表面综合作用的结果,是理论上定性描述湿部化学现象的参数之一,没有实际意义。
Zeta电位双电层理论中滑动面上的电位,其大小利用界面动电现象测定,是湿部化学系统控制的重要控制参数。
(粒子表面带电后,必然吸附等电量的反号粒子在其周围,在紧靠带电固体表面处形成了特殊的一层表面层-双电层)。
阳电荷需求量:纸料中的植物纤维和填料等均显示负电荷,需要加入一定量的表面显正电荷的粒子才能将其中和。
将这个量值称为阳电荷需求量。
对一种纸料或一个造纸湿部系统,阳电荷需求量是指其通过电荷中和而达到等电点是所需的阳电荷量。
测量一般用滴定方法,以所消耗的标准阳电荷电解液的毫升数表示。
细小纤维:配料中能通过200目筛的部分为细小纤维。
纤维和细小纤维的湿部化学特性:纤维和细小纤维的许多造纸现象直接与表面化学和胶体化学相关。
其特性主要表现为吸附性能、润胀性能、离子交换性能。
这些性能都与纤维和细小纤维比表面积、表面电荷和表面化学组成有关。
细小纤维颗粒的体积小,单位质量有很大的表面积,细小纤维的表面积是纤维的5~8倍。
表面积对表面吸附影响很大,而化学添加剂主要是通过吸附而产生作用,所以细小纤维对造纸湿部化学起着主要的作用。
细小纤维吸附水通常是纤维的2~3倍。
细小纤维影响纸机的滤水、纸的强度等,其留着重要!阴离子干扰物质对造纸的影响:可能引起多种问题:沉积物的形成、降低产品质量、降低添加剂的功效、降低纸机的运行效率,导致系统水化学环境恶化、水处理负荷和化学品用量增加,同时可能引起腐蚀、起泡、气味等问题。
阴离子干扰物质的控制:抑制、限制初始有害有机物的析出;采用化学技术清除阴离子物质。
造纸配料粒子间的相互作用力:(1)化学键包括共价键、离子键两种;(2)分子间作用力范德华力、氢键。
造纸湿部胶体体系的特性疏水胶体体系的特性①粒子的悬浮—非溶液体系;②水和粒子间的吸引力或亲合力较小;③体系不稳定导致聚集;④界面存在有强烈地影响体系行为的粒子和悬浮介质。
亲水胶体体系的特性①高分子的真溶液或者小分子的聚集;②溶剂和粒子间的强烈吸引;③粒子与介质间无真正的分界面。
疏水胶体聚集机理:凝聚—胶体悬浮液在盐和低分子量、高电荷密度聚电介质的失稳。
絮聚—胶体悬浮液通过粒子与长链高聚物的结合而失稳。
胶体悬浮体系的一般聚集机理:(1)电荷中和引起凝聚:离子间强烈的吸附层和相反离子的扩散构成颗粒悬浮在水中的双电层,在给定条件下该层有一定的厚度,加入电解质后,由于增加了相反离子的数量和效力,致使双电层厚度减薄。
增加相反离子的浓度会降低Zeta电位和总势能中的排斥作用,进而颗粒易接近,并产生聚集。
(2)补丁模型:低相对分子量(10万~100万)阳离子型聚电解质带有高的电荷密度(如大于4mmol/g),当与阴离子颗粒混合时聚合物分子会完全吸附在颗粒表面上而形成带正电荷的“补丁”,颗粒的正电荷“补丁”吸引另外颗粒表面的阴离子区域,在静电引力的作用下将其拉在一起引起聚集。
(3)高聚物架桥引起的絮聚:吸附在固体颗粒表面的高聚物(阳离子型聚电解质,高相对分子量>100万)会形成一系列的环尾并伸向液相中,这些环尾吸附在双电层范围内,胶体颗粒通过环尾吸附在另一颗粒的带电表面而发生絮聚。
造纸湿部化学涉及各种表面现象,如吸附、润湿、乳化、泡沫的形成及消泡等。
两种消泡的方法:机械法:如利用高压喷水在敞开式留浆箱内进行消泡。
化学法:使用消泡剂防止泡沫的形成并消除已形成的泡沫。
乳化:一种液体以微小液珠的形式分散到另一种液体中的现象。
O/W型乳液:有机物分散在水中。
W/O型乳液:水分散在有机物中。
纸张增强剂纸页的强度通常分别用干强度和湿强度来表示。
纸张强度受抄纸配料因素和过程因素的双重影响配料因素和过程因素对纸张强度的影响:(1)单根纤维强度;(2) 纤维间结合强度;(3) 纤维间结合的数目(结合的面积);(4)纤维分布状况(成形过程)。
纤维之间的结合(作用)是纸强度产生的原因,纤维间的作用:共价键、离子键、配位键、氢键、范得华力、物理缠绕。
化学助剂增加纸张度的方法有:浆内添加增强剂,抄纸时添加表面增强剂。
造纸工业上主要用抗张强度、裂断长、撕裂度和耐破度表示纸张的干强度性能。
纸张干强剂的增强机理:(1) 纤维间氢键结合和静电吸附是纸张具有干强度的原因,特别是氢键结合点多,结合力强,是干强度产生的主要原因。
加入干强剂后,这些高分子含有各种氢键形成基团与纤维表面的羟基形成氢键,产生了强的分子间相互作用。
(2) 一些含有阴离子基的干强剂可以通过Al3+等和纤维形成配位结合。
如果纤维经特殊处理后含有羧基等,也不排除存在离子键键合的可能性。
长链高分子可同时贯穿若干个纤维和颗粒,物理缠结和吸附也能够起到某种补强作用。
(3) 干强剂往往也是纤维的高效分散剂,能使浆中纤维分布更均匀,导致纤维间及纤维与高分子间结合点增加,从而提高干强度。
(4) 干强剂增加了细小纤维留着和纸页脱水,改善了纸幅的挺度。
常用的增干强剂,重点了解阳离子淀粉、两性淀粉及阳离子聚丙烯酰胺、两性聚丙烯酰胺的特点及优点。
纸张湿强度分初始湿强度和再湿强度再湿强度是指干纸经水浸湿后保留的强度。
一般来说,湿强度大于15%的纸就称为湿强纸。
湿强纸的衡量指标一般采用湿强对干强的比例,通常用抗张强度指标比较。
增加纸的湿强度的途径:(1)增加和保护原有的纤维结合;(2)形成对水不敏感的结合键;(3)添加物与纤维混合形成网络结构湿强剂作用机理:保护理论:加入湿强剂后,因树脂间的化学交联形成的网状结构包裹在纤维周围,这种化学交联键又不会被水解,从而阻止了纸中的半纤维素的吸水膨胀,减少了纸张在润湿条件下的强度下降,像一个发网一样,束缚了纤维的润胀,从而保持纸张的湿强度。
增强理论认为:加入的湿强剂与纤维素间形成了化学键(共价键、离子键),同时使其内部存在的氢键增强,热固性树脂中的高活性官能团同纤维素中的羟基形成共价键,不会由于纸张的浸湿而断裂,仍保持其一定强度。
对于具有高阳离子电荷密度的电解质湿强剂,可与纤维素表面的阴离子形成离子健,这些键在数量和强度方面,都足以克服纤维与水的相互作用。
所有湿强树脂也增加纸张的干强度。
原因?对热固型的湿强剂,固化是湿强剂发挥作用的关键。
PAE是目前应用最多的湿强剂,单独使用PAE对湿强度要求高的纸张来说,不能通过增加其用量来达到。
用量过大不仅作用效果不明显,而且会给纸张的抄造带来许多不良的影响,如浆料起泡、絮聚,揭纸困难,纸页匀度差等等。
最经济获得湿强度的添加量在Zeta电位为零附近。
作为湿强剂使用的PAE,其相对分子质量一般小于10万。
增加PAE作用效果的方法:(1)选择一种阴离子型的增强剂与PAE共用,由于PAE具有阳离子性,因此不能与阴离于树脂同时加入。
(2)PAE可与明矾共用,先加入适量的明矾,由于明矾的正电性,会被细小纤维所吸附,因而有可能使得长纤维对随后加入的PAE树脂的吸附机会增大,从而提高其湿增强效果。
聚乙烯亚胺(PEI)湿增强剂PEI是目前应用最多、效果得到公认的阳离子型湿增强剂,其分子链中含有多个阳离子基(酸性条件),可和纤维素上的羟基产生强的静电吸引,形成所谓次价力交联网络。
合适的相对分子质量一般从几百到10万。
由于分子中无热固性基团,不会产生凝胶,但对氧化剂敏感,与重金属离子形成有色物,在近中性pH时加入浆内,能产生中等强度的湿强效果。
PEI具有使细小纤维凝聚的作用,可提高浆料滤水性,使纸机车速提高5%~20%,细小纤维留着率提高40%~80%。
助留助滤剂总留着率:指纸机干燥部纸卷的物料总量与送到纸机湿部的物料总量的比率(一般为90%~95%)。
单程留着率(首程留着率):指离开伏辊处纸幅中的物料含量与离开流浆箱堰板的物料量的比率(一般20%~90%)。
纸料组分在纸页中的留着机理:机械截留和胶体聚集。
机械截留导致纸幅在网子的一面粗糙,而在毛毯一边形成平滑、致密的结构。
细小组分在纸页中均匀分布的重要性。
助留剂及常用助留剂的种类:无机物(铝矾、CaCl2)、天然聚合物(改性淀粉、动物胶、植物胶等)和合成聚合物(聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚氧化乙烯等)。
助留剂作用:(1)可提高纸浆中细小纤维和填料的留着率,使浆耗降低约1%~2%.填料留着率提高20%左右。
(2)使白水封闭循环系统正常运行,白水中填料和细小纤维含量却少,白水易于澄清,可减轻排水污染,降低废水中的盐类含量和BOD值,减少排污费用。
(3)保持毛毯清洁,使纸机更好地运转。
(4)使纸机网部滤水性加快。
一般来说,具有助留作用的高分子也具有助滤作用,只不过其用有所侧重。
滤水作用与助留作用在促进纤维和填料的凝聚这一点上是相通的。
(5)可改善成纸质量,如增加其不透明度、均匀度、印刷适印性和吸收性等。
助留机理:(1)电荷中和:电荷中和凝聚是最简单的,其机理是指在电解质或低分子量聚合物加入后,通过压缩颗粒的双电层使其排斥力减小到小于范德华吸引力时,颗粒间碰撞引起凝聚。
(2)异凝聚机理(3)补丁机理(4)架桥絮凝机理:当高分子量的聚合物电解质用于纤维和细小组分聚集时,聚合物分子吸引到颗粒表面,一部分被粘附在颗粒上,而其余部分则伸出外面周围的水中,形成一系列的环和链,另一颗粒与伸向聚合物外的环和链相碰撞,碰撞的颗粒吸引聚合物表面形成的环和链,在两颗粒间形成一架桥,从而发生聚集。