造纸湿部化学与造纸助剂 第三章 纸张增强剂
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造纸化学助剂的分类造纸化学助剂是指在造纸过程中添加的化学物质,可以改善纸浆的物理性质和加工性能,提高纸张的质量和使用性能。
根据其功能和作用机理的不同,造纸化学助剂可分为多个不同的分类。
一、漂白剂漂白剂是用于去除纸浆中的色素、杂质和有机物的化学品。
常用的漂白剂包括氯气、二氧化氯、过氧化氢和臭氧等。
漂白剂的选择要根据纸浆的原料和质量要求来确定,不同的漂白剂对纸浆的漂白效果和纸张的性能有所影响。
二、胶凝剂胶凝剂是用于改善纸浆的固液分离性能和纸浆的保水性的化学品。
常用的胶凝剂有铝盐、硅酸盐和有机高分子物质等。
胶凝剂的添加可以减少纤维和颗粒物质的流失,提高纸浆的浆化程度,从而改善纸浆的过滤性能和纸张的强度和质量。
三、阻聚剂阻聚剂是用于阻止纤维在纸浆中的聚集和沉积的化学品。
常用的阻聚剂有聚丙烯酰胺、聚乙烯酰胺和聚酰胺胶体等。
阻聚剂的添加可以改善纸浆的分散性,防止纸浆中的纤维聚集和沉积,避免纸浆的不均匀性和纸张的质量问题。
四、润湿剂润湿剂是用于改善纸浆与水的接触性能和纸浆的湿润性的化学品。
常用的润湿剂有表面活性剂、聚合物和胶体等。
润湿剂的添加可以降低纸浆的表面张力,提高纸浆与水的接触角,促进纸浆与水的混合和分散,有利于纸浆的均匀搅拌和纸张的制造。
五、增强剂增强剂是用于增加纸张的强度和改善纸张的机械性能的化学品。
常用的增强剂有树脂、胶体和纤维强化剂等。
增强剂的添加可以增加纤维之间的粘合强度,提高纸张的抗拉强度、抗折强度和耐磨性,使纸张更加坚固耐用。
六、填料填料是用于增加纸张的重量、改善纸张的平滑度和提高纸张的印刷性能的物质。
常用的填料有粉状石灰、滑石粉和滑石等。
填料的添加可以填补纸张中纤维之间的空隙,增加纸张的密度和光泽度,改善纸张的印刷性能和光学性能。
七、pH调节剂pH调节剂是用于调节纸浆和纸张的酸碱度的化学品。
常用的pH调节剂有碱性氧化物、酸性氧化物和缓冲剂等。
pH调节剂的添加可以保持纸浆和纸张的适宜酸碱度,防止纤维的腐蚀和纸张的老化,保持纸张的稳定性和使用寿命。
造纸化学药品-溼强剂湿强剂通常是一种有机高分子化合物,常见的包括淀粉和聚合物等。
它们通过与纤维之间的物理和化学作用,提供以下几个方面的功能:1.提高纸张的强度和耐磨性。
湿强剂可以增加纤维与纤维之间的粘合力,改善纸张的内聚力。
同时,它能够增加纤维与纸张中其他添加剂之间的相互作用力,提高纸张的整体强度和耐久性。
2.改善纸张的抗水分侵蚀能力。
湿强剂可以改善纸张的防水性,减少水分对纸张的渗透,使纸张能够更好地抵抗湿度变化和水分侵蚀。
这使得湿强剂在涉及湿度敏感环境或特殊工艺要求的纸张制品中得到广泛应用,如包装纸、卫生纸等。
3.提高纸张的平滑度和光泽度。
湿强剂可以填充纸张表面的小孔隙和凹陷,改善纸张的平滑度和表面质感。
同时,它还可以提高纸张的光泽度,使纸张表面更加明亮和有吸引力。
在纸张生产过程中,湿强剂通常是在造纸机的湿部添加的。
具体的添加方法和用量会根据纸张的种类和要求而有所不同。
湿强剂的加入可以通过溶液注入系统、混合箱、喷淋设备等方式实现。
湿强剂的选择应根据纸张的种类、造纸工艺和目标要求等因素综合考虑。
在纸张的生产过程中,合理选择和使用湿强剂可以有效提升纸张的品质和性能,从而满足市场对高品质纸张的需求。
总之,湿强剂是一种重要的造纸化学药品,可以显著改善纸张的物理性能和品质。
在纸张生产过程中,科学合理地选择和使用湿强剂,对提高纸张的强度、耐磨性、抗水分侵蚀能力以及改善纸张的平滑度和光泽度具有重要意义。
同时,湿强剂的研发和应用也是为了满足市场对高品质纸张的需求。
(完整版)造纸助剂添加剂造纸用精细化学品的产品分类造纸助剂添加剂中国造纸用精细化学品的产品分类A、制浆用化学品(1)蒸煮助剂——蒽醌、绿氧(2)废纸脱墨剂1.非离子型:烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇环乙环丙嵌段共聚物2.阴离子型:烷基苯磺酸钠、烷基醚硫酸钠、脂肪酸皂类3.多种表面活性剂有选择的复配物(3) 纸浆漂白剂——二氧化氯、双氧水(4) 纸浆漂白助剂——氨基磺酸、二氧化硫脲(5) 绒毛浆松解剂—季铵盐类的复配物B、造纸过程化学品(1)助留助滤剂——阳离子淀粉、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺(PEI)、阴离子淀粉及多元助留体系(2)消泡剂——有机硅型、聚醚型或脂肪酰胺型表面活性剂(3)防腐剂——均三嗪、异噻唑啉酮类、有机溴化合物(4)絮凝剂——聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺及其改性产品(5)沉积物控制剂——阳离子聚酰胺等(6)纤维分散剂——聚氧化乙烯、高分子量阴离子聚丙烯酰胺等C、功能性化学品(1) 浆内施胶剂1.酸性抄纸用:白色松香胶、强化松香胶阴离子乳液松香胶2.近中性抄纸用:阳离子乳液松香胶3.中性抄纸用:烷基烯酮二聚体(AKD)、链烯基琥珀酐(ASA)、松香系中性施胶剂、树脂型中性施胶剂(2)干增强剂——阳离子淀粉、聚丙烯酰胺(阴离子型、阳离子型、两性)、两性淀粉、多元变性淀粉等(3)湿增强剂——三聚氰胺甲醛树脂(MF)、脲醛树脂(UF)、聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PPE)等(4)表面施胶剂—聚乙烯醇、氧化淀粉、高留着阳离子淀粉、苯乙烯马来酸酐共聚物、丙烯酸—苯乙烯共聚物、CMC等(5)增白剂—VBL、APB-L、APC(6)柔软剂——咪唑啉类、甜菜碱等(7)阻燃剂——氨基磺酸盐、聚磷酸铵等(8)防水剂——有机硅、丙烯酸酯共聚物(9)防油剂——含氟有机化合物(10)填(颜)料——滑石粉、轻质碳酸钙、超细磨重质碳酸钙、高岭土、钛白粉等D、涂布加工纸用化学品(1)涂布粘合剂(胶料)——羧基丁苯胶、苯一丙共聚乳液及CMC、变性淀粉、干酪素等。
湿强剂一、概述纸和纸板被水浸透后机械强度几乎全部丧失,一般只能保持干纸强度的4~10%,而有些特种纸如照相原纸、晒图原纸、军用地图纸、钞票纸等不仅有一定的干强要求,而且还要求被水浸透以后,仍能保持一定的机械强度和特性,为此需加入湿强剂以提高纸张的湿强度。
湿强度是纸被水浸透以后仍能保持一定的机械强度和特性。
加入湿强剂后,纸张的湿强度可达到原来干强度的20~40%。
湿强剂的增强机理二、增强机理要提高纸张润湿时的强度,最主要的还是从纤维结合强度这一点考虑,一般认为有两种机理:(1)、与纸的纤维交联,湿强剂与纤维之间可可形成新的抗水的结合键。
(2)、湿强剂自身交联在纤维周围产生网膜,减少纤维的吸水和润胀,保护已有的纤维间氢键,湿强剂不一定要与纤维产生化学反应。
三、常用的湿强剂种类最古老的生产湿强纸的方法是对纸采用高温加热或在稀硫酸溶液中羊皮化。
后来在二十世纪三十年代,人们发现一些水溶性合成树脂加到造纸浆料中并在纸机上固化后能赋予纸张湿强度。
此后,湿强剂的发展飞快,美国造纸工业中每年大约要用湿强剂约达1亿美圆。
现在应用于浆料中的湿强剂按作用机理分主要有四类:(1)自交联聚合物,主要为甲醛树脂,包括脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树酯(2)纤维静电结合,主要为聚乙烯亚胺树脂、聚酰胺、聚胺、聚胺基酰胺。
(3)与纤维形成共价键,主要为环氧氯丙烷、双醛淀粉等。
(4)外交联聚合物,主要有聚丙烯酰胺+乙二醇,干酪素+甲醛等。
1、脲醛树脂(UF)脲醛树脂(UF)是目前较普遍使用的一种湿强剂,为无色或草黄色、透明、均匀糖浆状液体,与水能以任意比例混合而不沉淀。
UF是由尿素与甲醛进行反应,通过中间产物二甲脲缩聚而成的。
由于脲醛树脂具有离子特性,当加入纸浆中时,树脂就会被纤维所吸附,并留着在纤维上。
一般认为,树脂可保护和增强存在于纤维上的氢键,从而降低了纤维的润胀和水化。
它主要作用于对水敏感的半纤维素分子上。
脲醛树脂加入前要过滤和稀释成大约1%的溶液,加入量为0.5%~3.0%(对绝干原料)。
造纸增强剂种类及作用机理一、引言造纸增强剂是指在造纸过程中添加的一种化学品,目的是提高纸张的物理性能和机械强度。
它们可以增加纸张的强度、硬度、耐磨性、抗拉伸性、抗撕裂性等特性,从而改善纸张的品质。
本文将介绍造纸增强剂的种类及作用机理。
二、造纸增强剂种类1. 阳离子型聚丙烯酰胺(Cationic Polyacrylamide,简称CPAM)CPAM是一种高分子有机化合物,是一种阳离子型聚合物。
它具有良好的水溶解性和吸附性能,在造纸工业中被广泛应用。
CPAM主要作为湿式强化剂和干式增强剂使用。
2. 硅酸盐(Silicates)硅酸盐是一种无机化合物,其主要成分为硅酸钠(Na2SiO3)和硅酸钾(K2SiO3)。
硅酸盐在造纸工业中被广泛应用,可用作润湿剂、填料和涂覆剂等。
3. 淀粉(Starch)淀粉是一种天然的多糖类物质,可以从玉米、马铃薯等植物中提取。
在造纸工业中,淀粉主要用作湿强剂和干强剂。
它可以增加纸张的强度和硬度,并改善纸张的印刷性能。
4. 聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,简称PVA)聚乙烯醇是一种高分子有机化合物,具有良好的水溶解性和黏附性能。
在造纸工业中,PVA主要用作湿强剂和涂覆剂。
它可以增加纸张的强度、硬度和耐水性。
5. 阴离子型聚丙烯酰胺(Anionic Polyacrylamide,简称APAM)APAM是一种阴离子型聚合物,具有良好的水溶解性和吸附性能。
在造纸工业中,APAM主要用作润湿剂、过滤剂和除泥剂等。
三、造纸增强剂作用机理1. CPAMCPAM可以与纤维表面带正电荷的部分形成氢键或静电相互作用,并通过交联作用将纤维紧密连接起来,从而增加纸张的强度和硬度。
此外,CPAM还可以减少纤维间的摩擦力,提高纸张的耐磨性和抗拉伸性能。
2. 硅酸盐硅酸盐可以填充纤维之间的空隙,增加纸张的密度和厚度,并形成一层保护膜,提高纸张的耐水性和耐久性。
3. 淀粉淀粉可以与纤维表面带负电荷的部分形成氢键或静电相互作用,并通过交联作用将纤维紧密连接起来,从而增加纸张的强度和硬度。
湿强剂在造纸工业中的应用与发展湿强剂是一种在造纸工业中广泛应用的化学助剂,它能够显著提高纸张的湿强度和机械强度,提高纸张的质量和性能,有利于纸张的生产和使用。
本文将从湿强剂的应用和发展两个方面展开探讨。
一、湿强剂在造纸工业中的应用1.提高纸张湿强度:湿强剂能够与纤维表面吸附并结合,形成一层薄膜,增加纤维间的连接。
同时,湿强剂还能改善纤维的酸碱性,增强纤维与湿强剂之间的相互作用力,提高纸张的湿强度。
2.提高纸张的机械强度:湿强剂能够使纸张中的纤维更加结实,减少纤维之间的空隙,增加纸张的密度和硬度,从而提高纸张的机械强度。
3.改善纸张的耐磨性和耐折性:湿强剂的使用可以减少纸张表面的毛刺和起球现象,使纸张更加光滑细腻,提高纸张的耐磨性和耐折性。
4.提高纸张的透气性:湿强剂能够改变纸张的表面结构,使得纸张具有一定的透气性,有利于纸张在印刷、涂布等后续加工中的使用。
5.降低纸张的含水率:湿强剂在纸张生产的过程中起到了水解纤维的作用,可以降低纸张的含水率,提高纸张的干燥效果。
二、湿强剂在造纸工业中的发展1.新型湿强剂的开发:随着科技的发展和对纸张质量要求的提高,人们对湿强剂的性能和应用需求越来越高。
因此,科研人员正在不断开发新型湿强剂,旨在提高湿强剂的强度增强效果、减少对纸张性能的负面影响,探索更加环保和高效的湿强剂。
2.湿强剂的应用领域的拓宽:除了传统纸张生产中的应用,湿强剂还被应用于非木质制浆和纤维素纳米材料的加工中。
例如,在非木质制浆过程中使用湿强剂,能够提高对秸秆、麦草等废弃农作物的利用率,降低资源浪费。
在纤维素纳米材料的制备中,湿强剂的应用能够改善纤维素的分散性和稳定性,提高纳米纤维素的强度和可塑性。
3.湿强剂的生产技术的改进:湿强剂的生产过程中的能源消耗和废水排放是制约其发展的因素之一、为了提高湿强剂的生产效率和减少环境污染,科研人员正在探索新的生产技术和工艺,如微波辅助合成、固废资源化利用等,以改善湿强剂的生产过程。
造纸工业作为重要的基础原材料产业,对于国民经济的发展和人们日常生活的诸多方面都起着至关重要的作用。
在造纸过程中,为了提高纸张的质量和性能,造纸增强剂的应用发挥着不可或缺的作用。
本文将深入探讨造纸增强剂的种类及其各自独特的作用机理。
一、阳离子淀粉阳离子淀粉是一种常见的造纸增强剂。
它主要通过化学改性的方式将淀粉分子引入阳离子基团,使其具有亲水性和电荷特性。
在造纸过程中,阳离子淀粉的作用机理主要体现在以下几个方面。
它能够在纤维表面形成吸附层,增加纤维之间的结合力。
由于阳离子淀粉带有正电荷,能够与带负电荷的纤维表面相互作用,通过静电吸引作用使纤维更加紧密地排列在一起,从而提高纸张的强度和挺度。
阳离子淀粉能够改善纸张的表面性能,使其更加光滑、平整,减少纸张的表面粗糙度,提高纸张的印刷适性和书写性能。
阳离子淀粉还具有一定的助留助滤作用,能够提高细小纤维和填料的留着率,减少流失,降低生产成本。
二、聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺也是广泛应用于造纸领域的一种增强剂。
它具有良好的水溶性和分子链结构。
聚丙烯酰胺在造纸中的作用机理较为复杂。
它可以通过自身的分子链在纤维之间形成网状结构,起到增强纸张强度的作用。
这种网状结构能够承受纸张在加工和使用过程中的外力,防止纸张的断裂和破损。
另聚丙烯酰胺能够吸附在纤维表面,形成一层保护膜,减少纤维之间的摩擦和磨损,进一步提高纸张的强度和耐久性。
聚丙烯酰胺还具有一定的助留助滤效果,能够提高细小纤维和填料的留着率,改善纸张的匀度和质量。
三、聚乙烯醇聚乙烯醇是一种水溶性高分子聚合物,具有良好的成膜性和稳定性。
在造纸中,聚乙烯醇主要通过以下方式发挥增强作用。
它能够在纤维表面形成一层均匀的薄膜,填充纤维之间的空隙,提高纸张的紧度和密度,从而增强纸张的强度。
聚乙烯醇具有较好的耐水性和耐光性,能够使纸张在潮湿环境下不易变形和损坏,延长纸张的使用寿命。
聚乙烯醇还可以改善纸张的表面光泽度,使其更加亮丽美观。
四、羧甲基纤维素钠羧甲基纤维素钠是一种常用的造纸助剂。