阳离子干强剂在造纸生产中的应用
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增强剂在造纸工业中的应用纸张的强度性质包括抗张强度、撕裂强度、耐破强度等是衡量纸页质量的重要参数,一般工业用纸及生活用纸均要求纸页有一定的强度。
影响纸页强度的最重要的因素是纤维结合力(包括氢键结合力、化学键结合力、极性键吸引力、表面交织力)。
纸张是具有层状结构,平面内纤维杂乱排列,相互交错,并以二维取向为主,层与层之间结合主要*分子间力和氢键,但作用点数目远小于层内。
在纸平面内,纤维素分子链之间通过氢键结合二相互连接,通过打浆作用使纤维束分离、分丝、甚至切断成短纤维,使纤维与纤维之间的结合点增加,从而赋予纸页一定的强度。
但是由于纤维素纤维实际上是由分子链刚性很强的纤维素聚集而成的,分子链间及分子束间的物理缠结作用很小,使纸页层与层之间的结合力较小,因此这种*打浆赋予纸页的强度是有限的,需要添加助剂来提高纸页的强度。
添加助剂后由于助剂颗粒表面极性较大,和纤维形成较强的范德华力,可使纸页强度提高,以满足工业中和生活中对不同纸张性能的要求。
根据水对纸页强度的影响大小,可将纸页的强度分别用干强度和湿强度来表示,相应的助剂则为干强剂和湿强剂。
一干强剂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。
早期使用的干强剂有淀粉和天然植物胶;后来发展了淀粉衍生物,如氧化淀粉、阳离子淀粉、阴离子淀粉和两性淀粉等;水溶性纤维素衍生物,如羧甲基纤维素、甲基纤维素和羟乙基纤维素等,均有效的提高了纸张的干强度。
五十年代后期将聚丙烯酰胺、聚胺等高分子聚合物、水溶性树脂应用于造纸工业中,取得了更好的增强作用。
(一)干强的产生机理和干强剂的增强机理氢键结合力是纸页结合强度产生的主要方式,纤维素分子的羟基相当多,假如一根微纤维是由300~500个葡萄糖单元组成,每个葡萄糖基上由三个羟基,则共有900~1500个羟基,所以由无数微纤维相互之间形成的氢键结合力是很大的。
干强剂从分子结构的的特点来看都是含有多羟基的高分子聚合物。
几种助剂在生活用纸中的应用袁瑞红等/几种助剂在生活用纸中的应用几种助剂在生活用纸中的应用袁瑞红赵传山(山东轻工业学院制浆造纸工程省级重点学科,山东济南市,250353)摘要探讨了生活用纸几种主要助剂:柔软剂,湿强剂,分散剂,剥离剂和粘合剂等的作用机理,并对使用方法进行了简要介绍.关键词柔软剂湿强剂分散剂剥离剂粘合剂生活用纸在人们的日常生活中起着非常重要的作用,高质量的生活用纸要求手感滑腻,质地细密,柔软有弹性,并且遇水不会很快溃烂,还要求有一定的撕裂,耐破强度;既要能快速吸收水分及其它液体,又不能有细小纤维,粉尘等其他杂质残留在皮肤上.如何平衡和提高生活用纸上述各种性能,满足消费者的需求是生产厂家一直努力的方向.如今柔软剂,湿强剂和纤维分散剂等各种助剂在生活用纸的生产中起着十分重要的作用.1柔软剂柔软性是有拿着特定的纸产品,经过皮肤摩擦并用手弄皱的消费者所感受到的触觉,这种触觉是几种物理性能的结合,包括纸页的柔韧性,纸页的表面外观和纸页的耐摩擦性能.柔软性一般用柔软度表示.柔软度是生活用纸的一个极其重要的指标.柔软度的评价一般而言表现为两个方面:一是纸页的松厚度,二是纸页的手感滑腻性能.我国生活用纸生产多使用二次纤维和草浆,以草类原料和二次纤维抄造的生活用纸,一般都显得脆和硬,手感差.为了克服这些缺点,生产中主要通过添加柔软剂来达到相应的柔软度.纸张柔软剂是一种能够吸附在纤维上并能增加纸的柔软性能,从而使手感舒适柔软的造纸化学品.它除了能使纸张柔软,还可以改善烘缸的涂布,进而改变起皱的均一性和辊子的增效作用.柔软剂的使用如同温和的涂布改良剂,使得扬克烘缸的涂层更加有弹性,使得涂布更容易实现.纸张柔软剂的性能,应考虑如下四条:(1)易被纸浆纤维吸附,在造纸过程中流失少;(2)柔软效果好;(3)具有相应的湿强度; (4)具有一定吸湿性及其他性能.1.1柔软剂的作用机理纸页的柔软性能主要取决于纤维本身的特性与纤维间的结合紧密程度,起皱时皱纹的状况.加入柔软剂后,柔软剂在纤维之间形成非极性隔离膜,这样分子链易在应力下发生相互滑移和运动,降低纤维与人体之间的摩擦阻力, 从而获得平滑,柔软手感.同时柔软剂还可以使纤维塑性化和多保留空气,以减少纤维之间的结合,从而达到提高柔软度的目的,因而将带来一定的纸页强度损失,但能充分的提高纸张的松厚度.同时由于它能改变纤维的塑性与结合力,因而有利于提高起皱的均匀性与增加纸张的伸长率,使得手感得以提高.1.2使用方法纸张干燥之前,纤维之间没有结合,纤维由于保留纸张内部的水的黏附性才开始紧密接触.由于纸张在烘缸前没有结合,所以,通过纸张表面施加适当的柔软剂,可以改变蓬松柔软性.这类柔软剂多是有机硅类结构,柔软剂的使用一般分为桨内添加法与湿纸页表面喷涂法.桨内添加法一般添加于成浆池,流程短,便4】江苏造纸2007年第4期造纸化学品于调整.其中咪唑啉衍生物是浆内柔软剂的典型例子,通过破坏浆料结合力而起作用.添加于浆内时,如果使用液体柔软剂只需用加料泵将其在线稀释和过滤后加入浆中混匀即可,如果采用固体或油脂状柔软剂则需经加热,溶解充分后才能加入,否则使用中易发生管道堵塞. 对于手感滑腻性能要求较高的品种一般采用湿纸幅表面喷淋柔软剂与浆内添加相结合的方法.喷淋时最佳的喷淋点是将它喷淋在快要进入真空压榨辊之前的纸幅上,应用新鲜水和静态管道混合器将用泵送的柔软剂原液进行在线稀释到19,6的浓度.喷淋法的典型用量一般为0.89---2.7kg/t.为了获得最好的柔软剂留着,喷淋系统的pH值应保持在5.5~7.0之间.使用时应注意的是喷淋液应成雾状,如果不能充分雾化应重新考虑喷嘴的选型与喷淋压力.生产中应及时巡检,否则喷液成水线,将在纸幅表面形成洞眼.下面是湖南恒安纸业有限公司生产卫生纸采用的工艺参数[1]:喷淋压力2.5bar,喷淋高度300mm,喷嘴间距240mm,喷嘴大小1.5mm.柔软度的上升必然导致强度的下降,也影响了起皱控制剂的粘缸性,生产中应注意调整粘缸剂的用量,控制柔软剂的最大用量,以免纸幅脱缸,引起纸页起泡起折.1.3提高柔软度的方法(1)控制打浆质量.苇浆纤维短,在抄造皱纹原纸时,为获得其必要性能,必须在打浆过程中尽量避免纤维切短和过分水化,因此对于苇浆在一般打浆机中最合理的操作方法是采取轻刀细磨,即打浆方式以疏解为主,再辅以轻刀切断.其打浆度可控制在48~500SR,打浆湿重3.O~3.2g,成浆水化度(酒精法)8.0~10.0,纤维平均长度0.53~O.56mm[引.并且苇浆在打浆过程中采取不施胶不加填的措施,提高纤维组织的有孔性和吸收性.若采取精制后的漂白苇浆,可以改进原纸的柔软性和吸收性.对于漂白麦草浆来说,其打浆对柔软度的影响不大,而且造成电耗比较高,强度下降[3].42我们可以首先调整蒸煮工艺,把浆料蒸煮的软一些,控制粗浆硬度高锰酸钾值在ll~14,其次适当提高漂白的漂率,这样柔软度就会有明显的改善.(2)可以加入膨化剂,使卫生用纸手触光滑,饱满,给人以柔软感.(3)合理控制起皱速比,一般在1.3~1.4之间.并且成纸的水分适当高一些,手感柔软舒适,一般控制在5.0~6.59,6.(4)不可以过度磨浆,因为磨浆会增加纸页挺度,对柔软度不利.若要提高柔软度一般采用的方法是减少磨浆,通过加入干强剂(DSA)保持强度.因为与磨浆后的纤维自然形成的氢键键合长度相比,干强剂聚合物(天然的或合成的)与纤维的键合长度较大,使柔软度提高.干强剂产生的表面固结作用也可提高表面手感.(5)抄纸时使用细目铜网.这样不仅可以改善纸页纤维组织均匀程度,而且由于纸页中保留了较多的细小纤维,增加了纸的柔软度.(6)尽量低定量.实践证明,纸张定量愈低,纸的厚度小,纸质亦愈柔软.在预计定量一定时,以较低的原纸定量配以较大的速比所成纸页,其起皱前纤维层较薄,且起皱后叠成的层间间隙较大,因而柔软度有所改善].(7)适当的加填可以使纸的柔软度上升,吸水性加强.卫生纸加填可以使用滑石粉,轻质碳酸钙等,用量为1O9,5~2O9,5,根据纸页的情况变化用量.(8)控制好扬克式烘缸和烘缸罩之间的蒸汽压力和干燥速率;采用Crepetrol起皱用软质粘缸剂和陶瓷刮刀可获得很高的松厚度和柔软度.2湿强剂湿强度也是卫生用纸的重要指标,湿强剂的加入可改善纸张在润湿情况下的强度.普通卫生用纸遇水后易溃烂成浆,在拭擦处留下浆袁瑞红等/』种助剂在生活用纸中的应用团和纸末.而加入湿强剂后的卫生用纸,拭擦后不致溃散成团,能较好地满足用户的使用要求.所以为了提高卫生用纸的质量,湿强剂在卫生用纸中起着非常重要的作用.卫生用纸要求对身体无毒,双醛淀粉无毒并且产生的湿强度是暂时性的,纸页浸泡2小时的湿强度比lO秒后的湿强度要低3O~5O,所以是一种很好的卫生纸湿强剂.乙二醛聚酰胺树脂(PAMG树脂)也是一种暂时性湿强剂,无毒也可以作为卫生纸湿强剂.特别是在碱性条件下,固化反应的可逆性使损纸的处理很容易.PAE也是一种应用广泛的湿强剂,无毒,虽然是一种热固性树脂,但有些生产厂家也用来做擦手纸的湿强剂.2.1湿强剂的作用机理湿强剂在纤维界面上形成交联网络,分别是聚合物分子间的交联和聚合物与纤维之间的交联[6,7].前者是湿强树脂的部分高分子聚合物沉积于纤维间,在纤维周围产生一个交错链状结构,限制纤维与纤维间的活动,阻止纤维的润胀和吸水,减少纸页伸缩变形等性能,因而可以增加纸的湿强度.后者称为交共联作用,湿强剂加入纸浆中渗透至纤维的表面和内部,缩聚成高分子聚合物.湿强剂树脂与相邻纤维间的部分羟基形成新的结合键(共价键,氢键等), 其中亚基醚键等共价键交联网络的形成对增加纸的湿强度最为关键,因为它是一种抗水链键, 具有不溶,不熔的性质.另外,部份湿强剂树脂分布于纤维表面,树脂成熟后,具有持久不变且不溶于水的性质,因而使纸张具有良好的湿强度.2.2使用方法(1)湿强剂使用前最好用碱调至pH值略大于7;稀释后加在流桨箱处.(2)生产低定量湿纸巾时,为减少湿强剂用量,增强效果,宜采用较高的打浆度.(3)生产低定量湿纸巾纸时,湿强剂用量一般在3左右.(4)对于热固性湿强剂(如PAE)加入后需经一段老化期后,成纸湿强度才达最高值,因此抄造损纸尽量及时回用L8』.2.3提高湿强度的方法(1)在同样的湿强剂用量下,适当的增加打浆度可以提高湿强度.这是由于打浆度的提高,使纤维比表面积增加,增加了对湿强剂分子的吸附量,同时又由于纤维交织作用和增强,纤维间空隙的减少,使毛细管作用减弱,吸水性变差,抗水作用明显增加.(2)适当的增加湿强剂的用量可以增加湿强度.但也要注意有一个限度.PAE的用量一般在3左右.这是因为随着PAE用量的增加,浆料系统的电位也由原来的负值变为正值,其留着率降低,湿强剂阳离子分子的吸附作用便开始降低.研究显示,浆料电位在零值附近其留着率最高[9].当PAE添加到一定量后, 成纸湿增强效果开始变化缓慢甚至不再变化.(3)对于热固性树脂要注意它们在下机一段时间后才会达到最大湿强度.从实践经验来看,在相同的PAE树脂用量下,长网双缸半干法起皱所得到的湿强度高于单圆网单烘缸的干法起皱的擦手纸.这主要是由于PAE树脂是一种热固性树脂,较高的干燥温度有利于得到较好的湿强效果.将下机后纸张在110℃的烘箱内烘干10min后得到的湿强度值要大于自然熟化15天的纸张湿强度.3分散剂由于抄造低定量卫生纸的上网浓度很低,浆料在输送上网及脱水成型的过程中容易发生匀度不良的情况,影响纸的柔软度和外观.所以需要使用分散剂.分散剂有天然植物黏液如刺槐,壳聚糖,也有人工合成的聚丙烯酰胺.通过加入一定粘度的溶液使纤维间互相缠绕的趋势受阻,从而分散纤维,抄造匀度优良的纸页.聚氧化乙烯(PEO)是一种良好的分散剂,每吨纸用量0.5~'.5kg,效果良好.聚氧化乙烯是目前国内外应用最多的纸浆分散剂,它是水溶性43江苏造纸2007年第4期造纸化学品和热塑性的非离子型线性高分子聚合物.具有絮凝,增稠,缓释,润滑,分散,助留,保水等性能,溶于水后形成高黏度液体,在低添加量下能促进造纸纤维的良好分散和极佳的纸张成形效果.由于其属非离子型,受水质和其它添加助剂的影响相对较少,抄造性能稳定,不易断纸和起纸粉,最大的优点是可以缩短打浆时间,可以使用叩解度较低的纸浆,抄造出匀度良好的纸张,同时纸页柔软性和强度都较好.在使用时要注意助剂加入点的选择,同时应避免强烈的剪切破坏分子链从而影响助剂效果,搅拌的速度和搅拌容器的设计都很重要.3.1PE0的分散作用机理在抄纸过程中纤维,填料和一些其他辅料等都是水不溶性的,它们有在水溶液中自行聚集的趋势,而且不同物料之间往往因不相容性而尽量远离,这样就难以得到性能均匀,强度理想的纸张.加入分散剂则可以使固体粒子表面形成双分子层结构,外层分散剂极端与水有较强亲合力,增加了固体粒子被水润湿的程度.固体颗粒之间因静电斥力而远离,达到良好分散效果;同时分散剂又可增加水溶液的黏度,使纤维具有良好的悬浮性,不致于过快沉降.良好的纤维分散剂要求有一定的热解性,即随着温度的升高而逐渐分解,黏度也相应降低,这样就不会留在已干燥的纸页上,不会因使用纤维分散剂而影响纤维的原有性能.3.2使用方法一般用作分散剂时PEO的相对分子质量>300万.相对分子质量低于此值时,用量会很大,相对分子质量在5O以下时,会完全失去防止凝聚的作用.PEO在高剪切力和高温下会发生分子链降解,导致黏度降低和分散能力下降.4剥离剂和粘合剂剥离剂和粘合剂是生产卫生纸必不可少的化学助剂.使用粘合剂和剥离剂的目的主要是:一是保护烘缸,减少刮刀对烘缸表而的磨44损;二是改善纸幅的皱纹,提高原纸的质量.4.1作用机理剥离剂和起皱粘合剂混合以雾化形式喷于烘缸表面上,混合液在高温的烘缸表面发生吸热反应形成交联结构,然后开始由液体转为溶融状态,经过压榨辊再湿润后在烘缸的加热下逐渐熟化形成涂层.涂层迅速干燥后形成一层薄膜以控制烘缸与纸页的接触情况,经起皱刮刀后,一部分膜层被纸页带走,剩下的另一部分膜层再经清洁刮刀刮除,这样通过控制膜层的软硬程度,就可控制卫生纸的起皱效果,并可对烘缸及刮刀起到润滑保护作用[1...4.2使用方法(1)常用的粘合剂和剥离剂的使用方法就是将混合好的剥离剂和粘合剂以雾化形式直接喷放到烘缸表面形成粘附层.也即我们常说的涂层.也有些厂家为了加强效果,在浆料中添加剥离剂和粘合剂.但是目前很多厂家主要都以喷涂的方式为主特别是高速卫生纸机[1. (2)剥离剂和粘合剂混合时温度一般要求在50~70℃.超出这范围,吸热反应会出现反应缓慢或反应过快,结果令烘缸表而的纸页会出现"飘缸"或"塞刀"现象.(3)控制原纸横幅水分的分布.分布不均,出现"车道",严重影响原纸横幅皱纹分布均匀以及原纸的卷曲平整情况.分布均匀,形成的涂层将会均匀分布在烘缸表面.目前,一些高速卫生纸机在压榨辊前添加了蒸汽箱补充加热纸页,目的是为减少纸页横幅水份的波动,提高涂层的均一性.(4)在湿部添加化学助剂.这样可以提高纤维对烘缸的粘着性能.(5)控制水的硬度在125~225度.因为水中的镁,钙等离子会增加粘合剂吸热反应的面积,增加反应的速率,加快涂层的速度.另外,在实际造纸过程中有时还加入膨化剂和起皱粘缸改良剂,还有用于自水回收的消泡剂和杀菌剂等.膨化剂的加入主要是为了增加纸张的柔软度,使纸张具有一定的松厚度.袁瑞红等/几种助剂在生活用纸中的应用起皱粘缸改良剂的加入也是为了提高柔软性,松厚度,同时也使其吸水能力增强.总之,可以根据不同的生产条件和工艺条件选用合适的卫生用纸助剂,从而达到各自不同的生产目的.参考文献1游浩亮,黄玉莹.化学品在生活用纸中的应用的探讨[J]. 湖南造纸,2005(1):20~232蔡文祥.苇浆卫生纸柔软度影响因素[J].湖北造纸, 2005,(3):14~153蔡洪敏.全麦草浆抄纸柔软卫生纸的生产实践[J].西南纸,2006,35(5):38~4O4唐其铮编译.卫生纸柔软度的全盘解决方法.生活用纸, 2006(2):38~4O5蔡文祥.影响皱纹卫生纸性能的几个因素[J].造纸科学与技术,2004,23(2):58~596沈一丁.造纸化学品的制备和作用机理[M].北京:中国轻工业出版社,1999.3187Espy,H.H.Tappi[J],1987,70(7):129~1338陈建林.湿强剂在纸巾纸中的应用[J].中华纸业,2001,22(2):44~459宋彬章.造纸湿强剂PPE在造纸工业中的应用[J].造纸科学与技术,2001,20(6):53~551O邵利斌,吕建平.烘缸剥离剂在造纸中的应用[J].中国造纸,2001(3):64~6511关敬文,李盂瑜.剥离剂和粘合剂在高速卫生纸机中的应用[J].造纸科学与技术,2004,23(1):55~56'0,,£●一',,(上接第36页)小,淀粉胶液不易渗透.纤维木素含量高的原纸吸胶性差.4结语4.I淀粉用于瓦楞原纸的表面施胶,可使其环压强度提高40以上,从而拓开了一条全部以国产废纸为原料,生产A级高强瓦楞原纸的经济有效的途径.4.2以表面施胶后的瓦楞原纸,在原纸两面分别形成了一层淀粉膜,产生"三明治效应",使其挺度提高,压成瓦楞后抗压强度增加.4.3瓦楞原纸表面施胶要求使用中高浓度,较?消息?高粘度的淀粉胶液.4.4淀粉用于表面施胶,吨纸成本约为l50~180元,而经施胶后的瓦楞原纸环压强度可达A级高强瓦楞原纸指标,吨纸售价明显提高,两者相抵后,吨纸可净增利润200~300元,甚至更多点,同时还可增加销路,经济效益十分明显.参考文献1潘学军.淀粉用于表面施胶的经济性与操作性[J].国外造纸,1993,13(2)2林尤长.浅论箱纸板的环压强度[c].华东区造纸技术协作会议交流材料,1995江苏省发布"太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值"s啤江苏省环境保护厅,江苏省质量技术监督局于2007年7月8日联合发布江苏省地方标准"太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值"(DB32/1702—2007).该地方标准规定了太湖地区城镇污水处理厂,纺织染整工业,化学工业,造纸工业,钢铁工业,电镀工业,味精工业及啤酒工业的4种水污物最高排放浓度限值及最高允许排放限值."太湖地区包排无锡,常州,苏州市辖区,南京市溧水县,高淳县,镇江市丹阳市,句容市."该标准中的"表3太湖地区重点工业行业主要水污染物排放限值"规定:造纸工业的"商品浆造纸企业"COD:80mg/l;氨氮5mg/1;总氨:15mg/1;总磷:0.5mg/1."废纸造纸企业"COD:100mg/1;氨氮:5mg/1;总氨:15mg/1;总磷:0.5mg/1."表4太湖地区重点工业行业允许排水量限值"规定:造纸工业的"商品浆造纸企业"吨纸最高允许排水量12m./t纸;"废纸造纸企业"吨纸最高允许排水量15m./t纸.该标准指出:"4.3.2表3和表4中废纸造纸企业不包括生产中低档瓦楞原纸,纱管原纸的企业以废纸生产中低档瓦楞原纸,纱管原纸的造纸企业应达到废水零排放要求."据悉这是今年太湖发生"蓝藻事件"后江苏省出台的从严环保地方标准.该标准要求于2008.年1月1日实施.(苏讯)45。
湿部优化:提高湿强度性能效率(WSPE)Clayton J. Campbell;Vladimir Grigoriev;Lucyna Pawlowska【摘要】介绍了利用阴离子功能促进剂和阳离子乙二醛聚丙烯酰胺干强剂,提高纸张湿强效率的应用案例。
说明选择正确工艺化学品可为提高纸品质量和整体运行效率带来显著益处。
【期刊名称】《生活用纸》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】3页(P43-45)【作者】Clayton J. Campbell;Vladimir Grigoriev;Lucyna Pawlowska【作者单位】芬兰凯米拉 KEMIRA 化学品公司;芬兰凯米拉 KEMIRA 化学品公司;芬兰凯米拉 KEMIRA 化学品公司【正文语种】中文在制造具一定湿强度的纸巾纸(本文指餐巾纸、擦手纸、厨房纸巾等)和面巾纸产品时,通常在纸浆悬浮液中加入湿强剂,以提高纸张的湿强度[1]。
“湿强度”指成品纸或纸板用水重新润湿后的强度。
聚丙烯酰胺-表氯醇树脂(PAE树脂)是造纸工艺中最常见的湿强剂之一。
该树脂含有阳离子氮杂环丁二烯官能团。
在造纸工艺中,氮杂环丁二烯基团可以与纤维(主要是羧基)上的阴离子位点发生反应。
此外,聚丙烯酰胺-表氯(卤)醇还可通过自交联提高纸张的湿强度。
湿强度性能效率(WSPE),简称湿强效率,其定义为湿抗张指数对湿强剂添加量的比例。
例如,如果10kg/t的聚丙烯酰胺-表氯(卤)醇需达到10N.m/g的湿抗张指数,则其湿强度性能效率为1.0(kN.m/g)。
因此造纸工艺的关键是要实现最高的湿强效率,使制造商可以减少化学品使用量或提高干/湿抗张强度比。
湿强效率在很大程度上取决于纸浆原料的类型。
1.1 漂白原生浆的湿强效率大部分漂白原生浆具有低导电性和低阳离子需求量。
但商用聚丙烯酰胺-表氯(卤)醇树脂具有较高阳离子电荷密度,通常在2meq/ g与3meq/g之间。
高剂量的聚丙烯酰胺-表氯(卤)醇将浆料转化为阳离子系统,导致更多的聚丙烯酰胺-表氯(卤)醇树脂无法留着,从而造成湿强效率过低。
pam阳离子的作用阳离子指的是具有正电荷的离子,而pam是一种高分子聚合物。
PAM (聚丙烯酰胺)广泛应用于水处理、纸浆和纸张制备、石油开采、石油化工、纺织和印染、冶金、电力和核能、建筑材料、农业和园艺等许多行业中。
1.水处理PAM在水处理过程中起到了重要的作用。
首先,PAM能够与悬浮物和胶体颗粒结合形成较大的颗粒,从而便于过滤和沉淀处理。
其次,PAM能够增加水的粘度,提高水的流动性,减少能量消耗。
此外,PAM还可以作为固定化剂和胶凝剂使用,加强沉淀作用和减少水中溶解物质。
2.纸浆和纸张制备在纸浆和纸张制备过程中,PAM具有增稠、保水、增强纸浆的能力,从而提高纸浆的质量和生产效率。
此外,PAM还可以作为定量剂和颜料保护剂使用,提高纸张的强度和光泽。
3.石油开采PAM在石油开采领域有广泛应用。
在注水开采过程中,PAM可以减少水的渗透能力,提高油层的封堵效果,增加采油效率。
此外,PAM还可以作为膨胀剂使用,促进油藏的开采。
4.石油化工在石油化工过程中,PAM可以作为分散剂、悬浮剂和粘度调节剂使用。
例如,PAM可以作为颗粒聚集体的稳定剂,防止颗粒的沉降和凝结。
此外,PAM还可以作为石油加工的流动改进剂,提高石油产品的流动性。
5.纺织和印染PAM在纺织和印染行业中起到了重要的作用。
首先,PAM可以作为纺纱过程中的浆料成型剂,增加原料的粘合性和拉伸性。
其次,PAM可以作为印染过程中的浑染剂和胶粘剂使用,提高染色剂的扩散性和色牢度。
6.冶金在冶金过程中,PAM可以作为矿石浮选剂使用,促进矿石的浮选分离。
此外,PAM还可以作为炼铁过程中的脱硫剂,减少炼铁废水中的硫含量。
7.电力和核能PAM在电力和核能行业中也有应用。
例如,PAM可以作为钢材冷却水中的阻垢剂和杂质分散剂使用,防止管道的堵塞和腐蚀。
此外,PAM还可以作为烟气脱硫剂使用,减少烟气中的二氧化硫含量。
8.建筑材料在建筑材料行业中,PAM可以作为胶凝材料使用,增加水泥和砂浆的粘合力和强度。
干强剂在纱管纸生产中的应用说到纱管纸生产,大家可能首先想到的就是那种用于纺织、造纸的纸管,可能你也没太在意过它背后的一些“秘密武器”。
说白了,纱管纸看似简单,却不简单,能做得结实耐用,功能性强,那可不全是纸张本身的事儿。
这里面有个不小的角色,就是干强剂。
简单点说,干强剂就像是纸张的“健身教练”,给它充充电,增强它的“战斗力”,让纸管既不容易破,又不容易受潮影响,保持稳定性。
所以,今天咱们就来聊聊这干强剂在纱管纸生产中的那些事儿。
说到干强剂,其实它的作用非常直接,关键就是一个“强”字。
纱管纸一般是用来制造各种管状物的,像纱线管、纸管、包装管这些,顾名思义,这些纸管得够坚固,能承受各种压力和外界环境的“挑衅”。
想想看,一根纱管纸如果没有足够的强度,那可真是“空中楼阁”,一碰就散架。
这时候,干强剂就派上用场了。
它能增加纸张的抗压能力,提高干强性,让纸管在生产过程中,甚至使用过程中,都能“岿然不动”。
要知道,这干强剂的工作原理可不是表面那么简单。
它可不只是给纸张增加硬度那么单一,它还可以让纱管纸在生产过程中不容易变形。
你想啊,生产过程中,纸张可能会经过各种揉搓、挤压的环节,如果没有干强剂的加持,纸张容易就被搞得松松垮垮,脆弱得很。
它还能够提高纸张的水分稳定性。
咱们知道,纸张最怕的就是湿气一来,轻轻一捏就变形了。
这种情况如果发生在纱管纸上,那就麻烦了。
所以,干强剂能够有效控制纤维之间的水合作用,保持纱管纸的稳定性,无论是生产环境还是外部天气的湿度,都不容易让它崩溃。
说起来,这干强剂的种类也不少。
市面上的干强剂有很多种,有些是天然的,有些是合成的。
天然的像淀粉类、植物胶之类的,都有一定的干强效果。
而合成的干强剂呢,像聚合物、氨基甲酸酯等,虽然成本可能稍微高一些,但效果绝对不差。
就像买鞋子一样,便宜有便宜的好,贵有贵的值。
这些干强剂都有一个共同的特点,那就是它们能在纱管纸的生产过程中,形成一层“保护膜”,就像给纸张穿上了一件盔甲,打个比方,咱们穿的衣服防水防风,纸张在干强剂的作用下,抵御了外界的侵扰,不容易“湿身”,也不容易“变软”。
阳离子淀粉在造纸工业中的主要用途及其重要作用危志斌;张瑞杰【摘要】At present,cationic starch has been applied in the paper industry widely because of many of its advantages,such as its richness in the natural resources,reasonable price,degradable property,cationic charge,mature preparation process,adjustable substitution degree,and so on.This article summarizes the applications of the cationic starch,including its usage in pulp as dry strengthening agent and retention agent,its usage in paper surface sizing as surface sizing starch,its usage in paper coating as coating starch,its usage in ASA and AKD of paper sizing agent as emulsion agent,and its usage in papermaking wastewater treatment as flocculants,and so on.Also its application effects were introduced with industrial practice.%阳离子淀粉具有资源丰富、价格适宜、可以降解、带正电荷、制备工艺成熟及取代度可调等优点,目前在造纸工业中已被广泛应用。
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。
阳离子纤维素总结资料阳离子纤维素是一种天然高分子化合物,它具有很多独特的性质和广泛的应用。
本文将对阳离子纤维素的定义、特性、制备方法以及应用领域进行详细的总结。
一、阳离子纤维素的定义阳离子纤维素是一种聚离子化合物,其分子结构中含有阳离子官能团。
它可以通过将天然纤维素(如木质纤维素)与阳离子化试剂反应得到。
阳离子纤维素具有良好的水溶性和阳离子吸附性能。
二、阳离子纤维素的特性1. 水溶性:阳离子纤维素在水中具有良好的溶解性,可以形成均匀的溶液。
2. 阳离子吸附性:阳离子纤维素能够吸附和结合阳离子,使其在溶液中形成稳定的络合物。
3. 高度可调性:阳离子纤维素的阳离子官能团可以通过化学修饰进行调整,以满足不同应用的需求。
4. 生物可降解性:阳离子纤维素是一种天然高分子化合物,具有良好的生物可降解性和生物相容性。
三、阳离子纤维素的制备方法1. 阳离子化反应:将天然纤维素与阳离子化试剂(如3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵)在适当条件下反应,生成阳离子纤维素。
2. 化学修饰:通过对阳离子纤维素的化学修饰,调整其阳离子官能团的类型和数量,以改变其性质和应用范围。
四、阳离子纤维素的应用领域1. 纸张工业:阳离子纤维素可以用作纸张的湿强剂和干强剂,提高纸张的强度和耐久性。
2. 纺织品工业:阳离子纤维素可以用作纺织品的染料固定剂和防缩剂,提高纺织品的染色牢度和尺寸稳定性。
3. 食品工业:阳离子纤维素可以用作食品增稠剂和乳化剂,改善食品的质地和口感。
4. 医药领域:阳离子纤维素可以用作药物缓释剂和组织工程支架材料,具有良好的生物相容性和生物可降解性。
5. 污水处理:阳离子纤维素可以用作污水处理剂,吸附和结合污水中的悬浮物和重金属离子,提高污水处理效果。
综上所述,阳离子纤维素是一种具有独特性质和广泛应用的天然高分子化合物。
它的制备方法简单,应用领域广泛,对于提高纸张、纺织品、食品和医药领域的性能具有重要意义。
随着科学技术的不断进步,阳离子纤维素的应用前景将更加广阔。
既能保持干强度又能改善柔软度的新型生活用纸干强剂管敏【期刊名称】《造纸化学品》【年(卷),期】2019(031)002【总页数】3页(P35-37)【作者】管敏【作者单位】【正文语种】中文干强度和柔软度是生产生活用纸的2个关键参数,然而改善生活用纸柔软度所需的加工和配料条件通常与提高其干强度所需的条件相冲突,必须在市场需求中寻求干强度和柔软度二者之间的平衡。
该文介绍了索理思在这方面所作的努力,以及他们为解决这一问题而开发的新型干强剂HercobondTM7550EU在生活用纸生产企业中的应用案例。
索理思(Solenis)的新型干强剂产品HercobondTM 7550EU在市场上是独一无二的,因为它能够使生产商在保持或提高生活用纸干强度的同时提高生活用纸的柔软度。
此外,它是一个更清洁、更平衡的湿部系统,可以节省能源。
目前生产生活用纸的2个关键参数是干强度和柔软度。
然而,同时提高这2个参数并不简单。
生活用纸中的干强度能够以多种方式来实现,包括纤维的选择、打浆度以及化学品的添加,并且生活用纸生产商必须在成本和效果方面平衡这些方法。
另一方面,最大化柔软度所需的加工和配料条件通常与改善干强度所需的条件相冲突。
1 干强度添加剂干强度添加剂通过在纤维之间形成内部氢键而在不同条件下改善纸张强度。
主要的添加剂是天然或半合成聚合物,例如淀粉、羧甲基纤维素或合成产物,例如多胺,聚酰胺,聚丙烯酰胺和乙醛酸化聚丙烯酰胺。
最近的生产中还使用了生物酶。
虽然这些添加剂都具有干增强性能,但它们通常会对生活用纸的柔软性产生影响,同时可能导致一系列的工艺问题,例如沉积、湿部不平衡以及产生过量的细小组分。
2 没有刚度的强度索理思要求其研发部门开发一种新产品,该产品可在不影响生活用纸刚度和柔软性的情况下增加其干强度。
索理思的博士们首次研究了为什么合成和天然的干强剂能够使生活用纸具有刚度,研究发现:纤维之间稳定而刚性的结合导致生活用纸变硬,例如,淀粉与片材表面的z方向相互作用,产生工字梁效应;相反,GPAM形成共价键。
阳离子絮凝剂外观为白色粉末颗粒,分子量从700万到1300万,离子度为10%到80%;水溶解性好,能以任意比例溶解于水且不溶于有机溶剂。
阳离子絮凝剂通过其所含的正电荷基团对污泥中的负电荷有机胶体电性中和作用及高分子优异的架桥凝聚功能,促使胶体颗粒聚集成大块絮状物,从其悬浮液中分离出来;效果明显,投加量少。
主要应用于工业上的固液分离过程,包括沉降、澄清、浓缩及污泥脱水等工艺,应用的主要行业有:城市污水处理、化工废水处理、印染工业、造纸工业、食品加工业、石化工业、冶金工业、洗煤工业、选矿工业、和制糖工业及各种工业的废水处理。
阳离子絮凝剂的主要应用领域1、用于污泥脱水:根据污泥性质选用絮凝效果最佳的型号,可有效的在污泥进入压滤之前进行污泥脱水。
脱水时,产生絮团大,不粘滤布;压滤时不散,泥饼较厚,脱水效率高,泥饼含水率在80%以下。
2、用于生活污水和有机废水的处理:阳离子絮凝剂在酸性或碱性介质中均呈现阳电性,这样对污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀,澄清很有效。
如生产粮食酒精废水,造纸废水,城市污水处理厂的废水,啤酒废水,味精厂废水,制糖废水,有机含量高废水、饲料废水,纺织印染废水等,用阳离子絮凝剂要比用阴离子、非离子絮凝剂或无机盐类效果要高数倍或数十倍,因为这类废水普遍带阴电荷。
3、在造纸工业中:可用作纸张干强剂、助留剂、助滤剂,能极大的提高成纸质量,节约成本,提高造纸厂的生产能力。
可直接与无机盐离子、纤维以及其它有机高分子发生静电桥梁作用以达到增强纸张的物理强度, 减少纤维或填料的流失,加快滤水, 起增强、助留、助滤作用,还可以用于白水的处理, 同时,在脱墨过程中能起明显的絮凝效果。
阳离子絮凝剂的使用方法:1、通过小试,确定最佳的型号,同时确定该产品的最佳用量。
2、产品通常配制成0.1%-0.3%浓度的水溶液。
3、将本产品均匀撒入搅拌的水中,正常水温即可。
可适当加温(<60℃)加快溶解速度(搅拌时间为40分钟左右)。