造纸湿部化学品

1、18造纸化学品造纸湿部化学品一、造纸湿部化学21、基本原理22、造纸湿部化学的矛盾与纸张的生产23、湿部化学与造纸工作者2二、纸张增干强剂2（一）纸页结构2（二）纸页强度性质3（三）增干强剂31、常用增干强剂32、增强剂作用机理33、羧甲基纤维素增干强剂44、植物胶作为增干强剂45、PAM增干强剂46、淀粉增强剂5三、增湿强剂6（一）湿强剂的作用机理7（二）湿强剂具备条件7（三）脲醛树脂（U-F树脂）7（四）三聚氰胺甲醛树脂（M-F树脂）7（五）三聚氰胺甲醛树脂和脲-醛树脂的比较8（六）聚酰胺环氧氯丙烷树脂（PAE树脂）8（七）湿强损纸处理9（八）特殊湿强剂9四 铝盐在造纸中的重要作用9五 浆

2、内施胶9（一）浆内施胶与表面施胶9（二）施胶剂作用机理9（三）分散松香胶施胶101、酸性施胶技术102、中性施胶技术103、AKD施胶技术104、ASA施胶11六 填料111、填料作用112、填料性质113、填料应用技术12七 助留助滤剂13（一）助留剂13（二）助滤剂13（三）助留助滤剂14八 造纸用色料15（一）调色、染色剂15（二）荧光增白剂16一、造纸湿部化学造纸湿部化学是造纸配料各组分的表面和胶体化学，其论述造纸配料中各组分在纸机网部滤水、留着、成行以及在白水循环过程中相互作用规律的科学，关系到纸机操作性能和最终产品的质量。 1、基本原理（1） 纤维、填料、细小纤维的凝聚；（2） 溶

3、解的聚合物在纤维、细小纤维和填料的吸附；（3） 树脂和胶体分子之间的凝聚；（4） 树脂和胶体在纤维、细小纤维和填料的吸附；（5） 悬浮和溶解的阴离子物质负电荷的中和；（6） 溶解的无机盐和不溶的离子产物之间的平衡确定；（7） 表面活性剂形成胶束的扩展；（8） 纤维、细小纤维和淀粉对水的吸附。 主要掌握的四个问题：（1） 化学平衡问题（2） 颗粒比表面积的重要性（3） 表面电荷和溶解电荷的作用（4） 干扰物质的负面 2、造纸湿部化学的矛盾与纸张的生产（1） 絮聚与滤水絮聚（留着的前提）大而疏松降低滤水；絮聚小而致密提高滤水。（2） 沉淀与结垢胶体物质在纸页中的留着必须使其沉淀于纤维表面，但若沉淀

4、在设备表面则产生结垢问题。（3） 留着与匀度 提高留着，匀度下降；提高匀度，留着下降。（4） 留着与均匀分布 较高的添加浓度有利于留着，较低的浓度有利于均匀分布。 3、湿部化学与造纸工作者 简单说，造纸工作者对湿部化学的问题主要集中在：如何降低以及稳定白水浓度、如何降低以及稳定白水中干扰物质含量。二、纸张增干强剂 （一）纸页结构 纸张具有层状结构。平面内纤维杂乱排列，相互交错，但以二维取向为主，在厚度方向上的纤维的结合方式对其强度有着重要影响；定量60g/m2纸页约为10层纤维。 层与层之间主要依靠分子间力以及氢键结合，但作用点小于层内。若纤维在成纸后被严重压扁，情况可能改变。 平面内主要通过

5、氢键结合。（二）纸页强度性质1、强度性质具有普通机械材料的所有机械（强度）性质，其重要的一些性质如下：抗张强度、撕裂强度、耐折强度等2、强度产生原因纤维或细小纤维的机械结合共价结合离子结合氢键结合范德华力其中纤维之间是以氢键结合为主。3、纸张强度分类干强度、湿强度。（三）增干强剂 1、常用增干强剂类型品种阳离子阳离子淀粉、CPAM阴离子APAM、CMC、氧化淀粉、植物胶非离子PAM、淀粉两性离子两性淀粉、两性PAM2、增强剂作用机理 （1）纤维结合影响纤维结合强度的几个因素：本身性质 纤维本身强度 纤维间结合强度与生产有关 纤维间结合数目 包括：结合面积、单位面积上结合点数目 纤维的分布 （2

6、）增强机理 提高单位面积上结合点数目，来达到提高强度。纸张中含有空隙纤维密度：约为1.0g/cm3纸张紧度：0.60.8g/cm3 通过改善成形来提高强度 提高细小纤维留着率来提高强度。（3）理想增干强剂特点 线性大分子。其官能团能够充分接近纤维。 相对分子量大，具有成膜能力，对纤维有足够的粘合强度，并能在纤维间架桥。 分子链上有许多正电荷中心和羟基，便于和纤维产生静电结合和氢键。3、羧甲基纤维素增干强剂 （1） 特点易溶于水，形成中性或是微碱性透明粘胶状，可长期保存不变质，注意温度大于80时，溶液粘度下降。（2）应用a、 应用于造纸的CMC取代度一般为0.41.2。一般用于浆内添加其取代度约

7、为0.40.7（低取代度），用于表面施胶为0.70.8取代度（中等取代度）的CMC。b、 需要和矾土（或其正电性较强物质）共用，用量一般小于1。用量大，成本高（比淀粉贵）。c、 CMC溶解当溶解的CMC浓度较高时，易出现CMC润湿不完全，粘附容器壁以及浮于水溶液表面等现象。工业使用一般采用高速搅拌以加速溶解。即：加水后开动搅拌，在较高速度下快速加入CMC，搅拌至溶解完成。 注意：溶解浓度一般不超过3，溶解后用盐酸调节pH值至7.08.0。最后稀释至0.5%备用。d、 CMC在纸张中使用后，能显著增加纸张强度，同时不增加纸张紧度，在高用量下可降低纸张紧度。4、植物胶作为增干强剂 （1）作用机理

8、（2）优点主要是用于改进长纤维抄造中的成形提高匀度以及提高强度，。在希望增加生产能力时，植物胶的使用特别重要。（可保持较高的长纤维配比，提高滤水性）（3）应用 植物胶要求被恰当分散 部分企业直接将植物胶加入浆料使用。建议：植物胶最好象淀粉一样进行糊化后使用。糊化工艺：浓度0.51%，温度90，保温30min。注意：糊化中，植物胶容易形成“胶球”，为防止胶球产生可在糊化中加入硼砂或是羟丙基纤维以抑制其水化速度，防止“胶球”。 主要用于长纤维的抄造中 使用条件用量一般不超过0.5%。 阳离子植物胶如瓜耳胶助留助滤效果显著。5、PAM增干强剂 （1）PAM性质 分子量一万以下：主要作为分散剂。分子量

9、与其功能关系 分子量10100万：主要作为干强剂。分子量400800万：主要作为助留助滤剂。分子量1000万以上：主要作为废水絮凝剂。 作干强剂对PAM要求： 分子量在5070万最有效 羧基含量在10%时，对抗张强度增加最有利。 （2）作干强剂应用技术 APAM对所有化学浆都有效，但当配比中含有大量机木浆或废纸浆时，增强效果不明显。 弱阴离子型PAM比阳离子增强效果高。 固体PAM溶解。用于增强的PAM分子量较小，可以采用较高浓度（可在10%以上）溶解。但必须注意保证每一个颗粒充分地润胀。可在溶解出口加设一过滤器，过滤未润胀PAM。 加入点及加入方式。可将其加入配浆池中。但研究认为，将其加入长

10、纤维组分后，再进行配浆，增强效果更好。注意混合均匀。加入方式采用多点注射添加最好。分子量高的物质此种方式均有利。 用量一般为0.20.5%，一般不超过0.7%。 薄页纸生产中加入PAM，会增加纸页对烘缸粘附力，增加纸页起皱所需要能量，导致纸页柔软度增加。这种情况下，PAM用量远低于增强的用量。 体系电荷。常需要其它阳离子物质作为促进剂。 PAM一般用于具有特殊要求纸张增强。6、淀粉增强剂 目前应用最为广泛的增强剂，是造纸除纤维、填料外第三重要物质。玉米淀粉小麦淀粉木薯淀粉马铃薯淀粉（1）淀粉分类 谷物淀粉 淀粉 薯类淀粉 谷物淀粉比薯类淀粉具有更高的脂肪含量以及蛋白质含量。（2）淀粉特点 淀粉

11、是一种直链分子和枝链分子混合物。薯类淀粉比谷物淀粉含有更多枝链淀粉，且直链淀粉聚合度较谷物淀粉高的多。所以更适合造纸使用。 淀粉的分散即淀粉的糊化。注意，糊化温度过高，会降低糊液粘度。糊化后泵送时注意选用剪切力较小的泵。 淀粉的凝胶凝胶化是间歇糊化淀粉的缺点。枝链增加、聚合度提高，有利于缓和凝胶。a、 当直链淀粉分子含150200个葡萄糖单元时，凝胶化程度最大。b、 相同浓度下，温度6366时最不易发生凝沉。c、 pH值57时，凝沉速度最快。 淀粉的使用与纸张强度 淀粉的使用主要影响纸张Z向强度（如耐破强度、环压强度），少量增加抗张强度。（3）阳离子淀粉 阳离子淀粉性质叔胺基或季铵基对淀粉改性

12、。阳离子取代度（DS）一般为0.010.07，一般造纸常用为0.010.05。 品种选择取代基：主要有叔胺基和季铵基两种。前者在酸性下，才能具有较强正电，碱性下阳电性下降；后者阳电性对pH值不敏感，但成本略高。 取代度：增强一般选择低取代度产品；助留一般选择高取代度产品。 添加浓度 一般为1.0，高取代度产品，添加浓度应降低。 添加点增强：延长接触时间，避免与比表面积更大的细小纤维结合，所以一般于配浆池加入；助留：减少接触时间，避免高剪切力，一般于流浆箱前加入。 用量一般为0.252，很少超过2。常规纸种一般用量1.0。用量过大危害：一是使系统电荷发生逆转；二是降低系统滤水性。主要其本身具有结

13、合水的能力（即保水值高于纤维）。 添加顺序主要与带正电物质比较。一般要求，其它带正电物质，如矾土等在阳离子淀粉添加后加入。 电导率以及钙离子含量2000s/cm为临界值，当大于2000s/cm，淀粉留着率加速下降，当电导率>5000s/cm时，淀粉几乎不能留着； 纸料中钙离子浓度>200mg/l时，会使淀粉留着大幅度下降。 填料含填料纸张比不含填料纸张需要更高的阳离子淀粉。 电位阳离子淀粉的最佳留着在电位接近于零，偏负时最佳。 淀粉留着率测定：纸张中淀粉测定：利用盐酸抽提后用碘对抽提液进行染色，然后用分光光度计测定他们的吸光度，根据各种淀粉的标准曲线计算纸中淀粉含量。白水中游离淀粉

14、测定：分光光度计测定。注意：该方式由于涂布或表面施胶损纸的回用，因此，准确度不高。 采用温和的糊化和泵送。（4）阴离子淀粉主要用于低pH值和过阳离子化（如矾土用量大、水硬度高、电导率高以及封闭程度高所带来的阴离子垃圾问题、湿强剂用量大）系统。 （5）两性淀粉 主要用于过阳离子化系统、干扰物质复杂系统、电导率高系统、再生纤维系统等。三、增湿强剂湿强度是指纸被水浸透饱和后所保持的机械强度和特性，一般以百分比表示。湿强度：初始湿强度、再湿湿强度。湿强剂使指对纸张使用后，在纸张被水渗透饱和的情况下能够保证原纸干强度的15%以上强度的助剂。 （一）湿强剂的作用机理在纤维界面的交联树脂网络作用，把纤维包起

15、来，使纤维不易润胀；在纤维间的水不溶性胶粘剂的存在，使纤维不易吸水；比在正常情况下纤维中具有更高的氢键结合力；在纤维界面，共价键结合使纸的湿强度增加。 （二）湿强剂具备条件 必须是聚合的，并能增加纸的机械强度，保护纤维与纤维间的结合，防止润胀和破坏； 最好是阳离子的，能与纤维相互吸引，以便迅速和完全留着； 必须是水溶性的，或在水中能够分散，以保证分散均匀； 必须能够形成化学网络结构（一般经热固化），以便使纸能够抗水润胀。 （三）脲醛树脂（U-F树脂）U-F树脂一般用于照相原纸、海图纸、地图纸、多层纸袋纸和招贴纸等。工业上大量应用U-F树脂，除了它们能赋予纸张湿强度外，还能增加纸张的耐磨性、耐折

16、度、伸长率、强度、湿纸撕力及纸幅收缩稳定性。 纸料吸收树脂的数量取决于同树脂接触时间及浆料浓度。 体系温度。超过70后, U-F树脂的使用效果大大降低。 与矾土共用。阴离子U-F树脂的使用需要加入矾土阳离子U-F树脂不需要通过Al3+就可与纤维的结合。 熟化。将刚下机的纸样在烘箱中130下熟化5min可以用来估测纸的最终湿强度。 用量。一般为0.53%，一般U-F树脂在最佳条件下能够获得的最高相对湿强为40%左右。 使用后纸张性能。使用矾土U-F树脂方法制成的纸张是高度无吸收性的。 用于表面施胶。在纸面上，形成光滑的硬膜。纸张刚度提高。通过加进增塑剂使纸张湿强度少许下降，可消除。 系统pH值。

17、 pH 4.55.0。高，树脂难以熟化。当pH5时，能够获得的唯一重要作用是增加干强度，因为pH的增加对干强度的影响不像对湿强度的影响那样大。 （四）三聚氰胺甲醛树脂（M-F树脂）M-F树脂主要用于提高纸张的湿强度、粘结剂及减少纸张横向收缩率、提高挺度等。它可以被制成阳离子、阴离子以及非离子的树脂，但仅阳离子的树脂被用于纸机湿部，阴离子和非离子一般被用于涂布。 M-F树脂在加入到纸浆之前，应该存放一定时间（23h），使其成熟变为胶体状态。 pH值加入M-F树脂前，浆料的pH值控制在5.05.5，加入后也不应该低于4.55.0，但不能过高，当pH值过高则树脂不易熟化，影响树脂的使用性能。 M-F

18、树脂在SO42-浓度为75ppm时，留存率最高。 熟化加入树脂后，纸张需经过120成熟，时间5min。在实际操作中可以提高干燥温度或是使最后一组烘缸温度不低于100，抄后放置12h。 用量M-F树脂的添加量一般为0.11%，其用量取决于所要求的湿强度。 使用后对纸张性能影响赋予纸以湿强度的同时，不仅能提高风干纸的主要机械强度指标，而且也能够改变其它的某些性质。在纸板生产中，应用M-F树脂，将有助于提高层间结合。 稀释 可采用盐酸、磷酸或甲酸。不能采用硫酸，产生沉淀。 （五）三聚氰胺甲醛树脂和脲-醛树脂的比较 MF树脂纸张具有更高的耐碱性。 M-F树脂所产生的湿强度对pH值的依赖性较小，白水的p

19、H值能略高于4.5，则能产生较好的效果。 M-F树脂的熟化较快。 在相同用量下，M-F树脂比U-F树脂的应用效果好。 使用M-F树脂纸张柔软性较好。 都含有游离甲醛，对人体有害。 使用后的纸张都需要熟化，才能达到最佳效果。 （六）聚酰胺环氧氯丙烷树脂（PAE树脂）PAE树脂是目前应用最多的湿增强剂，单独使用PAE树脂，在用量较多时湿强度增加不多，且会带来纸张抄造的不利影响，比如说：浆料易起泡、絮聚、揭纸困难、纸页匀度差等。PAE树脂在最佳条件下使用，一般所能达到的最大湿强为原纸的35%。且PAE的使用可以提高AKD的施胶效果。 纤维原料。对木浆的增湿强效果高于草桨和棉浆。 打浆和加入点。在一定

20、范围内（一般为2060°SR），成纸的干湿强度均随打浆度的升高而增加。加入点必须和阴离子物质的加入点（如松香胶）远离。 pH值。最佳效果在pH值68时得到。 PAE加入量。PAE树脂的添加量一般在0.11%的范围内，很少有超过1%使用的。 纸张定量 一般研究认为：PAE对于定量大于18g/m2的纸张通常都有较好的增湿强效果。 熟化。对于刚下纸机纸页，可以在105的烘箱中干燥15min即可达到自然熟化半个月的效果。 共用性。有效的阴离子树脂为APAM和CMC或阴离子型的胶乳 残氯。 贮存与泵送。产品pH值45，贮存和输送必须采用耐酸管线、泵和贮罐。 （七）湿强损纸处理 甲醛树脂损纸处理

21、对于含有甲醛树脂的纸应该在pH值3.04.0（使用矾土调节pH值，回用时可降低矾土用量）和温度6080的条件下进行。一般含有M-F树脂的损纸更难碎解，其碎浆的时间应该相对较长一些。 PAE损纸处理再制浆必须在pH大于10.5和尽可能高的温度（大于80）下碎浆，可采用NaOH或Na2CO3调节pH值。若用量大，湿强高，可加入1%漂液进行碎浆。注意：漂白浆所生产纸张易处理，本色浆生产纸张难以处理。 （八）特殊湿强剂 不需要熟化的湿强剂PEI树脂（聚乙烯亚胺），中性下使用后，纸张下纸机即可具有全部湿强，但增湿强效果较差，且影响漂白浆所生产纸张和含有荧光增白剂纸张的白度，还会引起浆料过度絮聚。同时可以

22、作为阴离子垃圾捕捉剂。 暂时湿强。聚丙烯酰胺-乙二醛树脂和二醛淀粉。四 铝盐在造纸中的重要作用 1、矾土主要用于酸性造纸，其作用非常优良。助留、助滤、防腐、阴离子控制、施胶、提供正电等等。 2、中碱性造纸中，矾土并非完全没有作用。 目前难以利用理论解释。其在中性下的应用主要用于提高系统抗干扰能力。 3、PAC用于中碱性抄纸。 中碱性下能够提供一定的正电，但具有色泽，影响成纸白度。五 浆内施胶 通过降低纤维表面能，来主要提高纸张抗水性，阻止水的快速渗透，满足纸张使用性能。（一）浆内施胶与表面施胶 浆内施胶：主要用于提高纸张抗水性。 表面施胶：主要用于提高纸张表面性能。 目前发展趋势：采用表面施胶

23、来提高纸张抗水性。浆内施胶特点：所获得的施胶度（抗水性能）稳定、耐久，但涉及到留着率，且增加湿部系统复杂性。表面施胶特点：所获得的施胶度耐久性差，但留着率高，不影响湿部系统的操作。但需要专门的设备。 （二）施胶剂作用机理1、松香施胶机理松香胶是胶料沉淀物吸附留着存在纤维上。涉及到松香与铝离子的反应、胶料在纤维上的留着和矾土的消耗、胶料在纤维上的分布、胶料在纤维上的定向。 2、AKD施胶机理AKD与纤维素进行共价结合而固着在纤维上。AKD与纤维之间的静电吸引、AKD的熔化铺展、AKD与纤维化学反应的完成。其中第一步是在湿部完成，后两步在纸机干燥部完成。AKD的作用是使纤维素表面的OH-基酯化。由

24、于AKD与纤维的化学作用缓慢，所以需要一定的固化时间。 （三）分散松香胶施胶目前主要应用于系统阴离子垃圾较为严重的系统施胶。 1、酸性施胶技术 浆温。最好维持纸机网部的温度低于32。 阴离子的积累。可以通过加入阳离子捕捉剂来消除其不良影响，通常使用的阳离子捕捉剂为矾土、聚合氯化铝、聚乙烯亚胺等正电性较强的低分子量的物质。 水质与阳离子过剩。Ca2+、Mg2+与松香形成不溶性钙盐，影响松香的施胶效率。当体系的阳离子过剩时，会使纤维表面电荷由负转正，影响纸页的匀度，从而降低施胶效果。 施胶剂的性质。使用粘固比评价。 打浆与浆料性质。 施胶方式。对于阴离子分散松香胶而言，一般采用正向施胶，即先加胶，

25、再加矾，最后加填。 与皂胶比较分散松香胶对剪切力敏感程度高，对温度敏感程度高。皂胶在纸板、本色纸的生产、表面施胶以及在杨克式大烘缸生产中，以及当使用分散胶突然出现施胶困难时（尤其是白水循环太多时），具有比分散松香胶更高、更稳定的施胶效果。 2、中性施胶技术目前主要利用阳离子分散松香胶来实现近中性施胶。 pH值。 电位。控制网前箱值是提高阳离子分散松香胶施胶效率的另一关键因素。 填加程序。最佳的施胶程序是逆向施胶，即先加硫酸铝后加胶料。 明矾用量。一般约0.5%4.0%，在高硬度水质系统中可考虑明矾添加点尽量接近流浆箱，以减少与硬水中Ca2+、Mg2+离子接触时间，降低明矾的消耗。当然，在使用阳

26、离子树脂时，还可少用明矾。 留着剂。阳离子分散松香胶施胶时的留着是非常重要的。 3、AKD施胶技术 AKD的加入点。a、加在浓浆处b、加在稀浆处 助留剂的选用高效助留剂。 纤维原料所以比表面积大、细小纤维含量多的纤维浆料就需要添加更多的AKD进行施胶。 pH值和碱度。pH值太低或太高施胶效果都不理想。碱度是含水系统缓冲能力的一种度量，主要是由碳酸氢盐离子（HCO3）的浓度所致，通常以碳酸钙的相对含量（mg/L）来表示。合适的碱度（50200mg/L）是有利的，否则AKD的熟化不能成功进行。所以对于采用AKD施胶，而采用滑石粉等作为填料的系统尤其需要注意碱度的问题。 填料。填料以及细小纤维对AK

27、D施胶有不利的影响。防止填料吸收AKD，可在加入AKD后才加填料。 系统温度。通常要求系统温度控制在3745范围内。 干燥温度及纸页下机温度。就需要采用快速升温的干燥曲线，并且需要提供足够的干燥热量，以尽快降低纸页水分，破坏AKD的静电吸附作用，促使施胶剂分子重排，加快施胶剂与纤维素羟基之间的化学反应。下机温度主要也是影响AKD的熟化，当下机纸页温度较高时，纸页熟化程度越高，下机后放置的熟化时间较短。 纸页的含水量。 贮存和泵送产品为酸性pH值2.53.5，需采用耐酸设备。 AKD施胶新发展 AKD高施胶纤维添加于纸张中用于施胶，AKD用于表面施胶。 4、ASA施胶 比AKD具有更显著的施胶效

28、果，但国内使用较少。主要是由于ASA的水解性能更强，必须进行现场制备，且湿部系统条件的改变，对其施胶效率影响明显。六 填料1、填料作用 降低成本、提高平滑度、增加纸的不透明度和白度、增加适印性、增加尺寸稳定性等。2、填料性质（1） 反射指数 由填料的化学组成和分子结构所决定的一项基本性质。反射指数越大，反射光数量越多，使纸张不透明度越高。 TiO2： 2.552.76 CaCO3：1.581.66几种填料反射系数 煅烧高岭土：1.62 三羟基铝：1.57 滑石粉：1.57硅酸钠：1.55硅石：1.57 纤维素反射系数：1.55，淀粉1.49，空气1.00。（2） 颗粒形态影响光散射方式，从而影

29、响纸中填料的光学性能。不同形状颗粒，其光散射的最佳值不同。具有最佳散射光为球形颗粒，当颗粒直径为0.20.3um时获得，在此意外，光散射效率下降。球形颗粒：塑料填料、TiO2、球形CaCO3；非球形填料：高岭土、滑石粉、某些PCC。（3） 粒径分布 以最佳粒径为中心的粒径分布范围越窄，越有利于增加纸的不透明度。（4） 比表面积 粒径越小，比表面积越大。会增加纸页的适印性，但削弱强度，增加施胶难度。（5） 溶解性 溶解度高，对生产不利。如：碳酸钙、石膏微纤。（6） 磨蚀性 对纸机成形网和印刷板磨损大。主要由填料硬度以及其外形决定。3、填料应用技术（1） 加入浆料前需在水中进行均匀分散。（2） 应

30、用选择 纸张性质填料选择白度任何白度高于纸浆填料均可，白度越高，提高纸张白度越有利不透明度根据反射系数选择，同时考虑粒径。平滑度所有填料均可，但粗大或聚集体应该很少光泽度粒径小、或片状颗粒适印性与油墨保持无定形硅石和硅酸盐、PCC、分层或煅烧的高岭土、滑石粉（3） 加入点 主要以锥形除砂器作为分界线。锥形除砂器前添加：流失大，易除去大块杂质，可适当增加添加量；锥形除砂器后添加：流失小，不易除去大块杂质，添加量略低。七 助留助滤剂湿部化学中重要的过程性助剂。发展最快的一种助剂。 （一）助留剂一次留着率（单程留着率）：纸张中添加剂含量与流浆箱中添加剂含量的比值。多程留着率（总留着率）：纸张中添加剂

31、含量与使用中添加剂用量的比值。细小组分：造纸定义为能够过200目筛的细小物质，主要包含细小纤维和填料。1、细小组分留着方式 机械截流和胶体吸附。主要取决于粒度。2、助理剂作用机理（1） 电中和 中和静电，减少排斥。一般为低分子量，高电荷密度物质。（2） 阳离子补丁 形成局部正电，产生正负电荷吸附。一般为中等分子量，高电荷密度物质。（3） 架桥 发生桥联，产生吸附，主要是高分子量、低中电荷密度物质。（4） 网络絮凝 形成致密网络，捕捉细小物质。一般为两种或以上物质形成。 目前主要有：PEO/PHR系统CPAM/膨润土系统CS或CPAM/胶体二氧化硅系统3、影响留着的因素留着效果直接体现为白水浓度

32、。控制留着最佳方法就是将助留剂的用量与白水浓度建立连动关系，根据白水浓度调整加入量。（1） 聚合物的离子类型和相对分子量 离子类型并不是关键。 分子量高，留着效果好，但容易带来匀度变差。（2） 助理剂加入位置及加入方式 在保证均匀混合的前提，尽量靠近流浆箱加入。但必须注意加入后系统中尽量没有高剪切力存在，否则易破坏絮聚。 加入方式主要考查混合均匀程度。（3） 过程剪切力 车速高，剪切力大，对留着不利。高车速必须选用耐剪切力助留剂。（4） 干扰物质 阴离子垃圾易吸附助留剂，造成干扰。 （5） 填料粒子大小与形状球形填料，留着率低；片状，留着率高。高车速下，粒度小，留着难（主要是胶体吸附）。部分水

33、溶性填料，留着率最小。 （二）助滤剂 滤水性概念：纸页到达滤水终了含有水分（即平衡水分）的时间。 纸页滤水终了水分含量与是否加入助剂无关，主要取决于浆料的保水值。但助剂的加入可以缩短达到的时间。1、 助滤剂作用机理（1） 缩小浆料中固形物总比表面积（2） 增加滤水通道2、 影响浆料滤水因素（1） 打浆度和浆温（2） 水的比表面张力 水表面张力下降，滤水快。降低表面张力可通过提高温度，添加表面活性剂实现。但后者影响纸张强度。（3） 加入助剂后产生的絮聚体型式 小、致密的絮聚体有利于滤水，大、疏松絮聚体不利于滤水。 （三）助留助滤剂1、 PAMPAM是目前主要的使用的助留剂之一。形成坚硬絮聚体，可

34、耐一定剪切力，当剪切力过高形成疏松絮聚体。（1） 分类 分为APAM、CPAM两种。前者需考虑电荷匹配问题。（2） 分子量 作为助留剂PAM分子量一般为400800万，低，絮聚作用弱，高，凝聚作用强，影响匀度。（3） 用量 一般为0.020.05%。（4） 加入点 保证均匀混合前提下，尽量靠近流浆箱。加入后遇高强剪切力，留着效果下降，纸张匀度增加；否则留着效果增加，匀度降低。（5） 浆料系统 浆料中杂细胞含量高、阴离子垃圾较多，将会影响使用效果。2、 PEO/PHR均为非离子型物质。PEO可单独使用作为纤维分散剂，提高匀度。（1） 单独使用PEO时，若产生泡沫，需加入消泡剂，最好是防止泡沫生成

35、。（2） PEO的溶解以及泵送要求低剪切力。（3） PEO/PHR系统对杂细胞含量或是干扰物质严重的系统特别适合。（4） 通过调整药品比例，容易调节纸页匀度或提高留着。（5） 加入顺序 PHR于旋翼筛前加入，PEO于旋翼筛后加入。可防止某些物质与PEO结合，降低效果。（6） 组合要求 PEO分子量大于600万，PHR：PEO约4：1，有利于留着；高分子量、高比例PEO可耐更高剪切力。3、 微粒系统目前主要用于文化用纸的生产中。有CPAM/膨润土、与CS或CPAM/胶体二氧化硅的组合。前者的使用更多。在留着与匀度方面的统一较单纯的PAM强，但也不能完全消除。（1） 添加顺序 带正电物质于冲浆泵前

36、加入，微粒于旋翼筛出口加入。可调物质微粒，其加入物质可在旋翼筛前后调整，来调整留着与匀度。筛缝可产生剪切力、也会由于缝小破坏絮聚体。（2） 物质指标正电物质：要求具有恰当的电荷密度和相对分子量；微粒：要求具有非常小的粒度，且带负电。粒度达到纳米级最好。（3） 用量正电物质：一般用量与其作为常规助理剂用量大致相同； 需保证系统纤维带正电或是局部正电，才能与微粒产生结合；若过剩，则与微粒产生反应，不能形成网络。微粒：一般为0.10.3%。注意：微粒用量对于留着率影响特别明显。调整微粒用量，可以使白水浓度接近于清水，但牺牲匀度。（4） 系统要求二氧化硅助留系统在洁净体系中作用很好，但其可适用的湿部p

37、H值范围较窄，滤水性能和纸张匀度难控制，且生产成本高；膨润土系统在电导率高、阴离子垃圾含量高的体系中效果明显。因此，膨润土系统常用于净化湿部和控制封闭白水系统中的树脂；该系统的缺点是成纸白度低，且其需要单独的制备系统。（5） 流程要求 要求系统冲浆泵具有较高剪切力。对于低速纸机应注意。八 造纸用色料 （一）调色、染色剂1、作用原理文化用纸调色剂原理：作为调色的染料，它的使用主要是将蓝色染料加入纸浆当中，使其吸收黄光，使纸张白色上升，亮度下降。只能增加人肉眼对纸张的白度，对纸张的实际白度没有明显变化。2、应用技术 纸浆的性质。草浆比木浆容易着色，所以在染混合浆和蒸煮不均匀的夹生料时易产生色斑或色

38、筋。 打浆度。提高打浆度有利于纤维的染色注意并非打浆度越高越好，这是由于打浆度过高，细小纤维过多，需要消耗更多的染料，同时细小纤维的流失易出现两面差。 胶料和矾土。松香胶对纤维的染色有阻碍作用，而矾土对染料起煤染剂的作用，但是染料种类不同，其作用也不同。对于酸性染料，由于其带负电，与纤维之间缺少亲和力，必须通过矾土作为中间桥梁从而达到与纤维的结合；对直接染料和碱性染料，少量的矾土能够促进上色，主要是少量的矾土能够消除体系中的杂阴离子，保证染料和纤维的结合，但是当矾土用量过大，体系酸度较高，则会使色相变暗，抵抗日光的能力减弱，尤其是当体系pH值在4.5以下时，对碱性染料尤为不利。 填料。大多数填料对染料都具有亲和力，尤其是对直接染料的吸附最强。 pH值。各种染料都有其最适宜的pH值范围。当体系的pH值出现较大波动时，我们一般选择通过控制网下白水的pH值来达到控制体系的pH值。 温度。温度对染色效果影响很大，提高染色时湿部的温度通常能增加着色效果，这一点对于直接染料更为明显。某些直接染料在高温下会褪色。所以在生产有色纸时，要注意控制烘缸干燥曲线。 其他化学药品。纸浆