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文档简介

1、戴红旗,造纸湿部化学,南京林业大学化学工程学院,造纸印刷科学系,湿部化学?造纸系统中所有相互作用的成分:表面/界面离子胶体、湿部化学研究,你不能看到所有的东西,但你可以真正看到它们正在影响纸张质量和造纸机的运行性能。纸张性能的实现纸张结构形成结构形成机械强度外观光学外观光学阻隔性施胶抗液体渗透施胶持久性稳定性、稳定性增强运行性、可操作性提高机器效率、造纸机效率、排水速度、发泡泡沫点、孔沉积物点、针孔、沉积、湿部化学、材料原料类型特性原理表面积面积电导率静电电荷密度絮凝凝结和絮凝、纸张成分?水溶解电解质溶解电介质悬浮纤维悬浮纤维细粒悬浮填料颗粒填料表面活性分子(单独或作为聚集体,即洗涤剂、分散剂

2、、木材萃取剂、消泡剂)表面活性剂溶解聚电解质,即聚丙烯酰胺,由阳离子淀粉干湿强度树脂聚集的施胶剂分子,造纸组合物的形状和尺寸,纤维尺寸:直径10-50微米,长度1-7毫米细纤维:直径1微米, 长76 um填料: 0.1-10 m ASA/AKD胶体颗粒: 1 um硅胶体颗粒: 0.01 um、1.0 mm、0.1 mm、0.01 mm或10 m、1.0 m、0.1 m,细纤维和纤维特性,组成表面积构成表面积。 电荷/酸碱度影响电荷/酸碱度影响离子交换。纤维结构纤维结构,纤维束纤维束,单纤维,内腔细胞腔,纤维成分纤维成分,次生壁-低木质素-高纤维素,中间薄层初级细胞壁-高木质素-低纤维素,纤维和

3、细纤维的特性,漂白硫酸盐浆纤维3360漂白硫酸盐浆纤维大部分木质素被去除大部分“沥青”被去除大部分树脂被去除磨木浆纤维3360磨木浆纤维木质素保留木材质量“沥青”保留树脂、纤维和细纤维的特性,沥青, 木质素纤维素含碳基团树脂木质素和含羧基的纤维素木质素还含酚羟基木质素含酚羟基亚硫酸盐纸浆还含磺酸基、羧基和磺酸基纸浆的COOH含量(纸浆)SO3H含量(meq/100g) (meq/100g)软木KP纸浆2-40.5硬木SP纸浆2-81.5桉树KP纸浆2-30.5 CTMP 20-305-7脱墨KP纸浆7-办公废纸纸浆9-废新闻纸浆20-。 水中所有基团都电离成阴离子,所有基团都电离成阴离子。电离

4、是酸碱度依赖的电离取决于酸碱度从3到7,和羧基,树脂和纤维上的木质素是更多的阴离子。当酸碱度高于8时,酚羟基也开始显示电负性。100,50,0,磺酸基,-COOH,2 4 6 8 10 12 14,酚-OH,%电离度,ph,纤维和细纤维的特性,纤维和细纤维上的阴离子电荷的量具有多重影响:纤维和细纤维上的负电荷的量在许多方面影响添加剂的保留。脱水率脱水率形成N型上浆助留剂助留剂的效果纤维细纤维和细纤维的特性比表面积410 CSF纸浆2.1 m2/g纤维部分1.2 m2/g细纤维(16.5%) 8.0 m2/g细料比表面积远优于大多数化学添加剂的纤维吸附在细料上。纤维的特性纤维和细纤维的特性,添加

5、剂(纤维)填料粘土(细纤维)阳离子淀粉1 4 5(阳离子淀粉)松香皂施胶剂1 416(皂化松香施胶剂)分散松香1 1620(分散松香施胶剂)硫酸铝123,相对吸附强度,纤维和细纤维的特性,家具细粒部分的保留率对湿部添加剂:的有效性至关重要湿部添加剂有效性的关键是纸中细纤维的保留率。上浆剂染料,FWA染料,增白剂湿端淀粉湿/干强度树脂干/湿强度树脂,非纤维材料非纤维原料,硫酸盐,氯化物,来自纸浆,漂白站和水源,草酸盐和乙酸盐影响:增加的水垢沉积,增加的导电性,一些添加剂的有效性降低,亲水性和疏水性造纸原料,亲水性的“亲水性”淀粉溶于水(淀粉)半纤维素溶于水(半纤维素)表面活性剂,分散剂,润湿剂溶

6、于水(表面活性剂,分散剂, 润湿剂)助留剂溶于水(助留剂)疏水性-“怕水”分散在水中的所有颜料(各种颜料)分散在水中的细粒(细纤维)分散在水中的松香(施胶剂),分散在水中的木材沥青(树脂),胶体材料,需要保存的物质:化学添加剂干扰物质; 否则,在白水系统中的积聚会导致沉积、斑点和纸张破损,以及粒度对填料保留率的影响,粘土分数(以微米计),%保留率,10,100 80 60 40 20,电荷是多少?造纸中所有物质与水的界面都带有静电荷,而且几乎都是负电荷。大多数胶体是分散的。电荷电荷,电势(Z电势)在船尾扩散层遇到由双层或“云”的厚度决定的排斥程度的点上的电势,必须超过发生凝结,DLVO稳定性理

7、论,DLVO稳定性理论,造纸机,纸浆处理,湿部,干部,湿部的作用,淀粉,WSR,纤维,尺寸,絮凝剂,阴离子垃圾,功能,湿部控制,好,有效,无效,速度,速度,差,湿部团队湿部,胶体溶解电荷, 纤维表面电位、絮凝、助留助滤机理、凝结:双电层被添加盐或聚电解质压缩,变得不稳定。 絮凝:胶体颗粒通过加入高分子聚合物而连接在一起,失去稳定性。,凝固,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,电解质,分散体,凝固, _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

8、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _, _,_,_,_,_,_,凝结,对剪切力敏感的多价阳离子的凝结比单价阳

9、离子更有效。 Al 3 Ca 2 Na 1聚电解质比简单电解质更有效。聚胺矾,絮凝,斑贴絮凝斑贴絮凝桥絮凝桥絮凝桥絮凝“非絮凝”缔合絮凝,斑贴絮凝斑贴絮凝,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,阴离子粒子,低分子量,莱文电荷密度聚合物,斑贴絮凝斑贴絮凝,通常低分子量带正电荷的聚电解质对剪切力敏感。剪切后的聚集为软絮凝、架桥絮凝架桥絮凝、高分子量低电荷密度聚合物、吸附启动阶段、絮凝、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _、_ _ _ _ _ _、_ _ _ _ _ _、_ _ _ _ _ _、_ _ _ _ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、_ _ _、 高分子量聚合物完成高分子量聚合物受分子量和电荷密度的影响聚合物受分子量的影响很大,电荷密度影响大絮凝物的形成形式较大的絮凝物聚集体倾向于在剪切时重新形成斑块(软)絮凝物,聚集体倾向于重新形成斑块絮凝物和硬絮凝物行为硬絮凝物。 _ _

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