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造纸过程所需的化工助剂汇总分析

发布时间:2020-03-19 02:14:59作者:造纸配件报价网来源:原创标签:浏览量:

造纸化工
1 填料特征:一种颗粒很小的颜料,是纸料除纤维之外占比例最大组分。加入量
可占纸料组分 20%-40%。
2 加填目的:降低生产成本,且纸张许多性质需要加填达到,加填成为纸张生产
过程中不可缺少的工艺。
3 填料类型: 矿物填料:白土(高岭土,滑石粉,硫酸钙,碱性)
特殊填料:结构高岭土,合成硅酸盐,氢氧化铝,二氧化钛
辅助填料:石膏,硫酸钡,硫酸锌
填料的作用: a 填料在纤维网络中的分布对纸张强度的影响(松厚度,厚度) b
加填对浆内施胶的影响(降低助留剂的施胶效果) c 填料在纸张的 Z 向分布(两面
差)d 加填对纸张光学性质的影响 (提高光学性能) e加填对纸张表面性质的影响 (提
高光滑度,印刷性能) f 加填对纸机湿部运转性能的影响(纸机白水浓度提高,纸
料滤水性下降)
4 加填对纸张性质的 有利 影响: 填料颗粒远小于纤维,纸张加入填料后,加填
纸面中纤维间空隙,可提高纸面匀度和表面平滑度。加填是控制纸张光学性质的主
要手段。填料白度和折射率一般较纤维高,且填料粒度小,比表面积大,加填可提
高不透明度和白度。纤维易于吸水润涨,加填后可提高纸张尺寸稳定性,减少吸水
度。调整纸张对油墨的吸收性,增加适印性等。
5 加填的 不利 影响:减少纤维间的结合,纸的强度下降。
印刷时易掉毛掉粉,增加对纸机的腐蚀
6 影响染色的因素:浆种,打浆程度,填料, PH 值,水的硬度,助剂,杀菌剂和消
泡剂,接触时间,加入地点与顺序,脱水和留着,干燥温度,压光,损纸的影响,
纸张水分,残氯。
7 色料:纸浆由于脱木素程度不同呈白,微黄,黄褐色。生产彩纸时,需用色料对
纸浆染色;生产一般纸浆时,根据用户需求用色料对纸张调色,有时,可使色料达
到光学增白效果。
色料组成:由染料,荧光增白剂,颜料组成
8 化学助剂分类: a过程助剂:用于提高纸机生产效率,提高经济效益,比如:
助流剂,树脂障碍控制剂,消泡剂等。
b 功能助剂:满足用户特殊需求。比如:施胶机,干强剂,湿
强剂,柔软剂,增白剂,染料等。
9 干扰物质的来源: a 来自纸浆:木素衍生物,半纤维素,脂肪酸,胶黏剂,乳
胶,淀粉等。 B 来自阴离子助剂:淀粉, CMC ,有机酸,染料等。 C 来自填
料分散剂:聚磷酸盐,聚丙烯酸盐,杀菌剂等 D 来自清水:腐殖酸,表面活性
剂等。
造纸化工
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10 干扰物质对纸张抄造的影响: A 影响纸机的运转:形成的附聚物降低纸机运
转性能,增加断头次数。 B 影响助剂效能:对施胶机,干强剂,湿强剂,助流助
滤剂,染料等的效果有影响。 C 影响纸张质量:降低纸页匀度,降低纸页不透明
度和亮度,引起小孔和暗点,降低纸张强度。
11,施胶:就是使纸张获得抗拒各种液体渗透的性能。
主要是降低纸张表面自由能的工艺过程。
12 Zeta电位的大小实际上反映了颗粒表面电荷的大小。
13 阳离子干扰物对抄纸的影响: a 某高阴电性使纸浆的阳电荷需要量高 B 阳离
子干扰物随着不断增加,与其他物质结合形成附聚物或配合物后水溶性中沉淀
14 增强剂:干增强剂,湿增强剂
15 影响纸的强度的因素: a单根纤维的强度 b 纤维间的结合强度和结合面积
C 纤维的排列和分布情况(纸张的成形匀度)
16 干强剂的作用机理: A 纤维间的结合力是影响纸业强度的最重要因素,纤维
间的结合力很多, 主要是氢键结合力。 B 干强剂是纤维的高效分散剂, 使纤维分
布更均匀,改善纸页成形, 提供更加均匀的纤维间的结合, 使纤维间与高分子纤
维结合力增加, 从而提高干强度。 C 不是很重要, 主要是干强剂能提高细小纤维
留着和纸页滤水,从而改善湿纸页的固结。
17 淀粉类干强剂:阳离子淀粉,阴离子淀粉,两性淀粉及多元变性淀粉接枝共
聚淀粉
18 湿强产生机理: a保护机理:保护已有的纤维间结合的机理
B 增强机理:产生新的,抗水的纤维间键合机理
19 湿强剂的特征: a高聚物 b 阳离子型 c 水溶性或水分散性、
d 能形成化学网状结构
20 常用湿增强剂: A 脲醛树脂( UF)B 三聚氰胺树脂( MF)C 聚酰胺多按 -环
氧氯丙烷树脂( PAE)D 聚乙烯亚胺( PEI)E 双醛淀粉( DAE)
21 影响干强剂效果的因素: a 干强剂的性质 b 纸料的填料 c 干强剂用量 d 添加位
置 e,PH 的影响
22 影响湿强剂的因素:树脂本身,纤维,化学环境和纸机条件
23 荧光增白剂的作用机理:一方面,吸附有荧光增白剂的物质将照射在物体上
的可见光反射回来, 并将不可见的紫外光转化为可见光反射回来, 这样就增强了
物体对光的反射率,由于反射出的可见光量增加,所以人们感到物体被增白。
另一方面,荧光增白剂分子含有长的共轭双键体系,这些 π电子体系最常见的
有乙烯基苯环,苯环,五元朵环等,他们可吸收 300~400nm 波长的光,是荧光
增白剂的基本结构也称为发色系统。
24 AKD 与 ASA 性能比较 AKD 中性施胶剂 烷基烯酮二聚体
AKD :a 与纤维,水反应慢,与水解物无反应。计量添加,操作方便,加入
速率是关键 b 施胶效率:中高抗水性抗乳酸和碱 c 对成纸的影响:引起打滑
D,PH 值范围:中性到碱性( 6~9)E 对重施胶:无明显问题
ASA:a 与纤维,水反应快,水解物反应,引起沉淀和去施胶剂,油状物需
工厂乳化 b 施胶效率:适度抗水性,不抗酸碱 c 对成纸影响:无打滑问题 d PH
值范围: 5~10 E对重施胶:加量大引起沉淀
25 AKD 施胶影响因素: a PH6~9 依靠碳酸钠或碳酸氢钠调节 b 填料:细小
纤维 c 浆种:化学浆〉机械浆〉草浆 d 造纸助剂:增强剂或者主留助滤
剂(有利)表面活性剂类添加剂(不利)
26 AKD 存在的问题:a湿压榨粘辊 b 施胶压榨前的欠施胶 c 纸页打滑 d 施
胶酯化反应速度慢, 熟化时间长, 施胶作用在纸页干燥后尚未完成, 高速
纸机施胶唯一。
27 ASA 化学结构:黄色琥珀状液体或固体,产品不需要乳化 施胶
特点:a相对惰性,使用方便 b 反应速率快,无需熟化,结构稳定
c 与硫酸铝相溶性好,酸性系统调整容易 d 分成工艺简单,成本低,基本无污
28 ASA 施胶影响因素: a 填料细小纤维 b PH5~10,范围比 AKD 广 c 干燥
温度 d反应活性高,逆转施胶少
29 纸料总留着率: 进入卷纸机处的纸页所含物料量与送到纸机湿部的物料量的
比率(对于白水循环和顺治被充分利用的纸机一般为 95%以上,一般纸机应在
90~95%)
30 纸料单程留着率(首程留着率) :离开伏辊的湿纸所含物料量与离开流浆箱
的物料量的比率。(一般为 20~90%)
31 施胶机满足的条件: a 具有亲水(与纤维结合)和疏水基团(在纤维表面形
成疏水层) b 浆内施胶时,能被纤维表面吸附并留着(阳离子助流剂) c 施胶剂
例子均匀分布(调整胶料浓度,添加点和浆浓) d 具有定向能力 e 与纤维有较
强的结合力 f 对渗透物质的化学惰性 g 对造纸过程和纸张性能无不利影响
32 浆内施胶目的:改善纸张对液体渗透的抵抗力,纸加工过程中减少对液体的
吸附。或赋予成品纸憎水性。常用浆内施胶剂:松香类, AKD,ASA
33 正向施胶和逆向施胶的影响: 先加分散松香胶后加硫酸铝等定着剂的施胶顺
序成为正向施胶。反之是逆向施胶。
阳离子分散松香胶在使用时会产生泡沫, 影响施胶效果, 采用逆向施胶, 可
减少配浆过程中的细小泡沫,不影响纸张匀度,并减少纸上泡沫点。
填料存在情况下,采用正向施胶时,填料会吸附部分施胶机而影响施胶效果,
因此采用逆向施胶。
硬度较大的水质中, 采用逆向施胶。 硬水中的钙镁离子更易与松香反应生成
不溶于水的盐,所以先加硫酸铝可使松香优先和铝化合物反应。
废纸中逆向施胶优于正向。 逆向施胶可克服浆中杂质及其他阴离子干扰物的
影响。高分子聚合物的影响。
34,纸料组分: a 介质水(约 99%) b 悬浮粒子组分,如纤维,细小纤维和填
料 c 胶体组分, 如施胶剂, 微粒组分和干扰组分 e表面活性剂, 如清洁剂分散剂
消泡剂和木材提取物 f 聚电解质:如主留助滤剂, 干、湿强剂 g 电解质:如铝盐,
其他各种盐类(含干扰组分)
35,,纸料悬浮体的聚集方式: a凝聚:胶体悬浮液,在盐和低分子量,高电荷密
度聚合电解质作用下的失稳, 表示细小聚集体的历程, 强烈的搅拌的强化失稳 (电
中合、电荷补丁) b 絮聚:胶体悬浮液通过粒子与长链高聚物的结合而失稳,长
链分子的聚合物电解度, 吸附到纤维或细料固体粒子表面上产生聚集 (桥联作用)
36 纤细与纤维的特征: a漂白硫酸盐浆纤维(绝大多数木质素,树脂已脱离)
b 磨木浆纤维(保留木质素,树脂) c 树脂,木质素和纤维素带有羧基基团,木
质素带有酚羟基集团 d 亚硫酸盐浆带有磺酸基团 E 在水中,所有集团电离而成
为阴离子 F 离子取决于 PH(PH3~7,纤维上的羧基, 树脂和木素阴离子性更强;
PH8 以上,酚羟基也开始呈阴电性。 )G 纤维和细小纤维上的阴电荷量影响诸多
方面:助剂的留着,脱水速率,成形,施胶,助留剂的助留效果。
37,染料分类:a 天然染料和合成染料 b 直接染料(含有磺酸基团的偶氮换何物)
和碱性染料(含有胺基的盐类)以及酸性染料(含有磺酸基,羟基,羧基等可溶
性基团)
38 胶体助留的机理:补丁,桥联,复合絮聚,网络絮聚
39,胶体聚集的方式:电中合—异凝聚—电荷补丁—桥联絮聚—复合絮聚
,40,干增强剂增强机理:氢键结合力的增加,也可以提高纤维间的结合力,干增强剂也是
纤维的高效分散剂, 使纸浆中的纤维分布更均匀, 改善纸页的成形, 提供更加均匀的纤维之
间的结合,使纤维间及纤维与高分子间结合占增加,从而提高干强度
41 干增强剂的影响因素:干强剂的性质,纸料和填料,干强剂用量,添加位置, PH 影响
42 湿增强剂增强机理: 1.加强和保护已有的纤维间结合 2.形成对水不敏感的结合键 3.增强剂
与纤维混合形成网络结构
43 湿增强剂的影响因素:浆种,打浆度, PH,加入量,细小纤维留着率( PAE)
44 胶体助留的机理:电中和(低分子量与高电荷密度物质加入,压缩双层,降低颗粒间排
斥力, 后由范德华力凝聚,提高粒子强度,降表面电荷与双电层厚度具有弹性,易于脱水成
形)电荷补丁(阳离子强烈吸附在负电荷粒子上, 使周围发生电荷反转,通过正电荷补丁与
邻近位置负电荷静电而引起)桥联絮聚(聚合物被吸引到颗粒表面发生碰撞形成初步吸附,
吸附聚合物的链圈,链尾穿过双电层伸入周围水中,产生粒子碰撞并吸附而引起纸料聚集)
复合絮凝,网络絮聚
45 助留剂:明矾, CACL2( 纤维絮凝—制度成形均匀化,纸和纤维与填料絮凝—纸的性能与
纸机的运转性能 )
46 助滤剂:阳离淀粉,聚酰胺,聚乙烯亚胺(改善纸料中细料的留着,改善纸幅的脱水性
能)
47 造纸助留体系: 1.单阳离子聚合物体系, 高分子量低电荷密度 (CPAM )添加量 ( 0.1~1.5)
2.二元组分体系 (a.阴离子聚合物 +铝矾 b.双聚合物助留体系 (补丁—桥联)(桥联—微絮聚)
(阴阳离子—复合物) )3.阴离子微粒助留体系 (a.胶体二氧化硅微粒助留体系 b.蒙脱石类微
粒助留体系 c.氢氧化铝类助留体系 d.有机微聚物助留体系) 4.阳离子微粒助留体系
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