造纸增强剂
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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。
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。
氯化钙在造纸领域的应用一、引言造纸是指将纤维素等纤维材料经过一系列的加工工艺形成纸张的过程。
在造纸过程中,氯化钙作为一种重要的化学品,具有多种应用。
本文将从氯化钙在造纸领域的应用角度进行探讨。
二、氯化钙在造纸原料处理中的应用1. 氯化钙作为漂白剂氯化钙可用作造纸原料的漂白剂,用于去除纸浆中的杂质和色素。
在漂白过程中,氯化钙能够与纸浆中的有机物发生反应,使其分解、氧化或还原,从而达到漂白的效果。
此外,氯化钙还能够提高漂白效果,使纸张更加白皙、光滑。
2. 氯化钙作为纸浆调节剂纸浆调节剂是指用于调节纸浆性质的化学品。
氯化钙具有调节纸浆pH值的作用,可以使纸浆的酸碱度保持在适宜的范围内。
适当的pH 值可以提高纸浆的稳定性,促进纤维的分散和悬浮,减少纸浆的结块现象,有利于纸张的质量提升。
三、氯化钙在纸张加工中的应用1. 氯化钙作为纸张增强剂氯化钙可以作为纸张的增强剂,用于增加纸张的强度和硬度。
在纸张加工过程中,将氯化钙溶液加入纸浆中,经过搅拌和干燥等工艺,使氯化钙与纤维素发生反应,生成一种强度较高的化合物,从而提高纸张的强度和硬度。
2. 氯化钙作为纸张涂料添加剂在纸张涂料中添加适量的氯化钙可以增加纸张的光泽度和平滑度。
氯化钙可以填充纸张中的微小孔隙和缺陷,填平纸张表面的不平整,使纸张更加光滑。
同时,氯化钙还能够提高纸张在印刷过程中的墨水吸收性,使印刷效果更加清晰、鲜艳。
3. 氯化钙作为纸张阻燃剂氯化钙具有一定的阻燃性能,可以在一定程度上提高纸张的阻燃性能。
将氯化钙溶液喷洒在纸张表面或将氯化钙与纸浆混合,可以增加纸张的阻燃效果,减少火灾事故的发生。
四、氯化钙在纸张质量控制中的应用1. 氯化钙作为纸张湿度控制剂氯化钙具有较强的吸湿性能,可以用作纸张湿度控制剂。
将适量的氯化钙放置在纸张周围,可以吸收纸张周围的湿气,从而保持纸张的湿度在适宜的范围内。
同时,氯化钙还能够防止纸张因吸湿而引起的变形、发霉等问题。
2. 氯化钙作为纸张保存剂氯化钙可以作为纸张的保存剂,用于防止纸张的老化和腐败。
阳离子聚乙烯醇纸张增强剂的制备方法我折腾了好久阳离子聚乙烯醇纸张增强剂的制备方法,总算找到点门道。
这一路走来可真是不容易啊,充满了各种尝试和失败,但也有不少恍然大悟的时候。
当初刚开始做的时候,我完全是瞎摸索。
我知道聚乙烯醇是这个增强剂的关键成分,所以就先从它入手。
我一开始就想着简单地把聚乙烯醇溶解在水里,以为这样就能有点效果。
我把聚乙烯醇粉末倒到水里,然后就开始搅拌,就像你搅拌咖啡和糖一样使劲搅。
但是呢,弄出来的东西根本就不是我想要的。
那些聚乙烯醇溶解得也不均匀,有些块状的东西在里面,就像你煮汤圆,结果有些汤圆没煮熟还结了团儿一样。
这做出来的东西肯定不能当纸张增强剂用啊。
后来我就想,是不是得控制一下温度呢。
于是我又重新做,一边加热水一边慢慢加入聚乙烯醇粉末。
这一次溶解得好像好一些,但是我这时候才发现我忽略了阳离子化的问题。
缺失这一步,做出来的东西只是聚乙烯醇溶液,根本不是阳离子聚乙烯醇纸张增强剂。
再后来我就开始查各种资料,发现需要加一些试剂来实现阳离子化。
我试过好多试剂啊,什么季铵盐之类的。
我按照一定比例把季铵盐加到之前做好的聚乙烯醇溶液里,可是添加的量我老是把握不好。
有时候加多了,溶液的性质就变得很奇怪,有时候加少了呢,又达不到阳离子化的效果。
就像是做饭放盐一样,多了太咸,少了没味。
经过好多次试验,我终于能比较准确地把握量了。
正确的做法就是要非常小心地把季铵盐溶液慢慢滴加到聚乙烯醇溶液里,边滴加边搅拌,就像你往蛋糕糊里加牛奶一样,得一点一点来,才能混合得更均匀。
而且搅拌的速度也很关键,不能太慢也不能太快。
太慢了反应不均匀,太快了又可能产生太多气泡,这对最终的增强剂质量都是有影响的。
搅拌到最后溶液的颜色和透明度变得稳定了,没有那种浑浊或者分层的现象,就差不多了。
但有时候这个过程也会受到环境湿度、温度等的影响,这一点我还不确定该怎么完全控制好。
不过总的来说,经过这么多次摸索,我也算是初步掌握了阳离子聚乙烯醇纸张增强剂制备方法的一些要点。
造纸工业常用增强剂及发展趋势造纸工业是指利用纤维素原料制作纸张的行业。
为了提高纸张的质量和性能,常常需要使用增强剂。
这些增强剂可以改善纸张的强度、耐久性、光泽等特性,并且有助于提高生产效率和降低成本。
以下是造纸工业常用的几种增强剂以及其发展趋势。
1.纸张强度增强剂:纸张强度增强剂用于增加纸张的抗张强度和耐破强度。
常用的增强剂包括纤维增强剂、树脂增强剂和填料增强剂。
随着技术的进步,新型的纤维增强剂和树脂增强剂不断涌现,其效果更加优异。
2.纸张耐久性增强剂:纸张耐久性增强剂用于提高纸张的抗老化、抗氧化和抗湿度性能。
常用的增强剂包括纸质稳定剂和防菌剂。
随着环境保护意识的提高,对纸张耐久性增强剂的要求也在不断增加,未来发展趋势是使用更加环保、无毒、无害的增强剂。
3.纸张光泽增强剂:纸张光泽增强剂用于提高纸张的光泽度和色彩饱和度。
常用的增强剂包括光泽剂和涂料剂。
随着市场需求的不断变化,对纸张光泽增强剂的要求也在变化。
未来发展趋势是开发更加多样化的光泽增强剂,以满足不同行业和应用领域的需求。
4.纸张阻燃增强剂:纸张阻燃增强剂用于提高纸张的阻燃性能,以保护人员和设备的安全。
常用的增强剂包括阻燃剂和耐火剂。
随着对安全性能要求的提高,对纸张阻燃增强剂的需求也在增加。
未来发展趋势是研发更加高效、环保的阻燃增强剂。
5.纸张环保增强剂:纸张环保增强剂用于降低纸张生产过程中的能耗和环境污染。
常用的增强剂包括可再生能源和低污染材料。
随着环保意识的普及,对纸张环保增强剂的需求也在不断增加。
未来发展趋势是使用更加可持续、可降解的环保增强剂。
总之,随着科技的进步和环保意识的提高,造纸工业常用增强剂的发展趋势是使用更加高效、环保、可持续的增强剂。
同时,不断推动增强剂的创新和应用,以满足不同行业和应用领域的需求。
通过持续的技术研发和市场调研,可以不断提高纸张质量和性能,为造纸工业的可持续发展做出贡献。
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。
第九章纸张强度与增强剂强度是纸张的一种结构性质,主要取决于纸页中纤维间的结合情况和纤维本身的性质,生产中除通过调整纤维配比、利用打浆使纤维细纤维化和通过表面施胶剂的成膜性改善纸张强度性质之外,还可通过向纸料中添加增强剂来改善纸张的强度性质。
与打浆对改善纸张强度性质所伴随的纸料滤水性能恶化和其它纸张性质的变化不同的是,利用增强剂改善纸张强度性质可保持纸张其它性质的相对稳定,尤其是随着纸张向低定量、薄型化方向发展,利用增强剂来改善纸张强度已经成为最重要的手段。
另外,由于普通纸张中纤维间的主要结合力来自纤维素纤维间的氢键作用,遇水时氢键解体,纸张将因此失去其大部分强度,而某些纸张又需要在润湿情况下保持一定的强度性质,这时可通过向纸张中加入一种特殊的增强剂——湿强剂来使纸张获得必要的湿强度。
由此,又可将纸张增强剂分为干增强剂和湿增强剂。
9.1 纸张结构和强度的形成纸张具有层状结构,平面内纤维排列杂乱,相互交错,并以二维取向为主,层与层间的结合主要靠氢键和分子间力,但作用点数目远远小于层内。
在纸张平面内,纤维素分子链间通过氢键结合而相互连结,这种结合通过抄纸前的打浆作用得以加强,因为打浆作用能使纤维束分离、分丝甚至切断成短纤维,使得纤维-纤维分子链间的结合点增多。
加入填料后,填料颗粒具有较大的比表面积和表面极性,与纤维可以通过分子间力作用,对纸张的强度有积极作用,但加入量过多则会使纤维-纤维间结合力下降,从而使纸张的强度降低。
一般来说,成纸强度受浆料纤维本身强度和纤维之间或与涂层之间结合强度及面积的影响较大,而纤维之间的结合则是纸张产生强度的主要原因,若纸页中保持大量的未结合的短纤维会导致纸页强度的降低。
纤维之间的结合可以归纳为如下几种:(1)氢键键能约为82kJ/mol,已被证明是纤维结合的主要作用力,约80%的强度由氢键结合产生。
因为纤维素分子上带有大量的羟基,而分子间和分子内都可以发生氢键合。
当从纤维层间脱除水分子时可导致纤维充分的接触。
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。
产品名称:助留增强剂CP系列
技术指标:
外观:白色类白色粉末
固含量:≥88%
UL粘度:3.5-4.6cps
水不溶物:≤0.05%
溶解时间:≤45分钟
性能与用途:
1.加入此产品可以减少掉粉、掉毛现象;提高填料、细小纤维、施胶剂等留着
率、从而可以提高纸的灰分、不透明度、施胶度、纸面平滑度、增加强度;
2.降低网下白水浓度,通常白水中浆的流失率由20%可降低到10%左右、节约浆
耗,提高滤水性,降低生产成本,增加经济效益。
使用方法:
1.将该增强剂配制成0.1%浓度溶液。
将一公斤药剂均匀撒入一吨水中,注意要
一边搅拌一边撒入,溶解1小时后经过40目筛网过滤配成稀溶液备用。
2.一般在高位箱处加药,对于加填施胶剂的纸种,也可在配浆池加入。
3.吨纸用量为700-1000ppm左右,但根据所生产的纸张不同,加入量也有所差
异。
助留剂的加入会大大提高填料及纤维的留着率,一般能提高25%左右。
包装与储存:
25kg纸袋(内衬塑料袋)
750kg 大袋(编织袋)
本品无毒,注意防潮、防雨,在储运过程中防止高温与曝晒。
储存温度以0—35℃为宜。
增强剂在造纸工业中的应用造纸工业作为重要的制造业之一,向人类提供了大量纸张和相关产品。
在现代社会中,纸张广泛应用于办公,教育,包装,卫生和其他领域。
为了能够生产高质量的纸张产品,造纸工业需要使用各种助剂和增强剂来改善纸张的性能和质量。
增强剂主要指的是用于增强纸张物理性能的化学品。
这些化学品的添加可以提高纸张的强度、耐久性、抗水性和抗温性能。
下面将详细介绍增强剂在造纸工业中的应用。
1.肥皂松香增强剂:肥皂松香是一种由松香和酸碱反应生成的脂肪酸盐。
它可以提高纸张的强度和耐久性。
肥皂松香增强剂常用于高速纸机生产过程中,可以增加纸张的结实度和抗拉强度。
2.聚合物增强剂:聚合物增强剂包括改性淀粉、改性纤维素等。
这些聚合物可以增加纸张的黏度和弹性,提高纸张的抗拉强度和撕裂强度。
聚合物增强剂广泛应用于高强度纸张的生产中,如包装纸和胶带纸等。
3.硅酸盐增强剂:硅酸盐增强剂通常是以硅酸盐颗粒的形式添加到纸浆中。
它可以填充纸浆中的孔隙,增加纸张的密度和平滑度。
硅酸盐增强剂可以提高纸张的打印质量,减少油墨的渗透和纸张的变形。
4.施胶剂:施胶剂是一种粘合剂,用于加强纸张的纤维结构和提高纸张的强度。
施胶剂可以增加纸张的粘合度,减少纸张的破碎度。
它常用于特殊纸张的制造中,如创意纸张和书籍纸张。
5.防湿剂:防湿剂是一种增强剂,用于提高纸张的抗湿性能。
防湿剂可以减少纸张吸湿后的膨胀和变形,保持纸张的平整性。
它广泛应用于高湿度环境下的纸张制造中,如卫生纸和厕所纸等。
6.着色剂:着色剂是一种增强剂,用于改变纸张的颜色和外观。
着色剂可以使纸张呈现出不同的颜色和光泽,增加纸张的装饰性和吸引力。
着色剂常用于彩色纸张和艺术纸张的制造中。
总之,增强剂在造纸工业中扮演着重要的角色。
它们可以改善纸张的物理性能和外观,提高纸张的质量和市场竞争力。
随着技术的不断发展,更多的增强剂将被开发和应用于造纸工业中,为人类提供更多的高质量纸张产品。
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。
关键词:湿强剂,作用机理,发展趋势添加各种聚合物增加纸业强度是当今造纸工业的一大热点。
我国近年来造纸工业发展迅速,但是由于我国木材资源短缺,不得不大量利用草类和废纸原料以及填料,这样一来其纸张强度会有较大的损失,加之人们对高档次、低定量纸张强度的要求越来越迫切,因此使用造纸增强剂解决强度问题是首选方法之一。
用以增强纸及纸板强度的一类精细化学品称为增强剂。
纸张增强的方法有两种,一种是浆内添加增强剂,一种是抄纸时添加表面增强剂。
表面增强剂可归于表面处理剂。
本文主要介绍了浆内增强剂里面的湿强剂及其增强机理[1-3]。
1湿强剂一般纸张被水浸透后或者是被水饱和时,其强度损失90%~96%,余下的4%~10%的强度就是湿强度,往纸内加入化学试剂,湿强度可以达到15%以上,这样的纸就是湿强纸,加入的化学试剂也就是湿强剂。
1.1湿强剂的作用机理湿强剂在纤维表面能够形成交联网络,这种交联网络的组成十分复杂,既有加入的聚合物分子间的交联,又有加入的聚合物分子与纤维的交联。
后一种也就是共交联作用。
共交联可以分为:共价键合(如湿强剂与纤维素、半纤维素、木素残留物羟基发生化学键和)配位络合(如加入的高分子中的极性键与纤维素通过金属离子形成配位络合)以及氢键及分子间相互作用的加强。
1.2常用湿强剂及新型环保湿强剂湿强剂在不同的应用环境中,产生的效果不一样,一般加入量在0.5%~1.0%(对绝干纤维)。
用于造纸工业的湿强剂通常分为两大类,即甲醛树脂(又可分为脲-甲醛和三聚氢胺-甲醛树脂)和聚酰胺环氧氯丙烷树脂。
而聚乙烯亚胺、二醛淀粉、带有乙二醛取代基的聚丙烯酰胺和其他物质,在特殊情况下也被应用。
还可以使用乙二醛,但不用于湿部。
1.2.1聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)聚酰胺环氧氯丙烷树脂是热固性的,可通过加热聚合成水溶性的,所以贮存温度应低于30℃,PAE必须在酸性条件下存放,使其不形成环氧基,而在使用时应加碱。
一关环形成环氧基并和纤维羟基形成交联结构,产生所需要的湿强性,当溶液的pH 大于5时,稀溶液发生了凝胶,为了保持树脂的稳定,树脂在制备最后要酸化到pH为3.5~6。