造纸湿部化学品解析.doc

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造纸湿部化学品解析

造纸湿部化学品 一、造纸湿部化学 1 1、基本原理 2 2、造纸湿部化学的矛盾与纸张的生产 2 3、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 2 (三)增干强剂 2 1、常用增干强剂 3 2、增强剂作用机理 3 3、羧甲基纤维素增干强剂 3 4、植物胶作为增干强剂 3 5、PAM增干强剂 4 6、淀粉增强剂 4 三、增湿强剂 5 (一)湿强剂的作用机理 6 (二)湿强剂具备条件 6 (三)脲醛树脂(U-F树脂) 6 (四)三聚氰胺甲醛树脂(M-F树脂) 6 (五)三聚氰胺甲醛树脂和脲-醛树脂的比较 7 (六)聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE树脂) 7 (七)湿强损纸处理 7 (八)特殊湿强剂 7 四 铝盐在造纸中的重要作用 8 五 浆内施胶 8 (一)浆内施胶与表面施胶 8 (二)施胶剂作用机理 8 (三)分散松香胶施胶 8 1、酸性施胶技术 8 2、中性施胶技术 8 3、AKD施胶技术 9 4、ASA施胶 9 六 填料 9 1、填料作用 9 2、填料性质 9 3、填料应用技术 10 七 助留助滤剂 10 (一)助留剂 10 (二)助滤剂 11 (三)助留助滤剂 11 八 造纸用色料 12 (一)调色、染色剂 12 (二)荧光增白剂 13 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 纤维、填料、细小纤维的凝聚; 溶解的聚合物在纤维、细小纤维和填料的吸附; 树脂和胶体分子之间的凝聚; 树脂和胶体在纤维、细小纤维和填料的吸附; 悬浮和溶解的阴离子物质负电荷的中和; 溶解的无机盐和不溶的离子产物之间的平衡确定; 表面活性剂形成胶束的扩展; 纤维、细小纤维和淀粉对水的吸附。 主要掌握的四个问题: 化学平衡问题 颗粒比表面积的重要性 表面电荷和溶解电荷的作用 干扰物质的负面 2、造纸湿部化学的矛盾与纸张的生产 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。 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,但若沉淀在设备表面则产生结垢问题。 留着与匀度 提高留着,匀度下降;提高匀度,留着下降。 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PAM 2、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: 纤维本身强度 纤维间结合强度 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)增强机理 ① 提高单位面积上结合点数目,来达到提高强度。 纤维密度:约为1.0g/cm3 纸张紧度:0.6~0.8g/cm3 ② 通过改善成形来提高强度 ③ 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 应用于造纸的CMC取代度一般为0.4~1.2。 一般用于浆内添加其取代度约为0.4~0.7(低取代度),用于表面施胶为0.7~0.8取代度(中等取代度)的CMC。 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)。 CMC

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