造紙化學(xué)品(制漿)

1、 P62 一、一、應(yīng)用化學(xué)品的意義 纖維本身的性能是有限的，由纖維及纖維交織集合體的功能 性質(zhì)所體現(xiàn)的紙張性質(zhì)也是有限的。 二、二、造紙化學(xué)品的發(fā)展趨勢 1、造紙化學(xué)品企業(yè)向大型化、集約化轉(zhuǎn)變； 2、造紙化學(xué)品數(shù)量和品種隨紙種用途的廣泛性增加而越來 越多，其性能也將越來越特殊； 3、安全環(huán)保的造紙化學(xué)品； 4、多功能和特殊功能化學(xué)品。P632、控制型化學(xué)品 助留助濾劑 消泡劑 防腐殺菌劑 樹脂控制劑 絮凝劑等 1、功能型化學(xué)品 施膠劑 填料或顏料 染料或有色顏料 增強(qiáng)劑 分散劑或柔軟劑 光學(xué)改性劑 特殊添加劑等三、造紙化學(xué)品的種類和作用三、造紙化學(xué)品的種類和作用P64 一、施膠的目的、方法及發(fā)

2、展情況一、施膠的目的、方法及發(fā)展情況 （一）施膠的目的 使紙或紙板具有抗拒液體擴(kuò)散和滲透的能力，以適宜于書寫 或防潮抗?jié)瘛?（二）施膠的方法 內(nèi)部施膠、表面施膠 和 雙重施膠 （三）施膠劑種類及選用原則 1、種類： 分為 松香型和非松香型兩大類P64 松香型施膠劑主要有：松香膠按制膠工藝不同分： 褐色松香膠 白色松香膠 石蠟松香膠以松香皂為主，松香分散體為輔故稱為皂型松香膠分散松香膠高游離度松香膠主要以松香分散體的形式存在乳液中，故稱高分散體型松香膠 非松香型施膠劑主要有： 石蠟乳膠、硬脂酸鈉、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、 動(dòng)物膠、干酪素、淀粉、合成樹脂等。松香膠 強(qiáng)化松香膠 石蠟松香膠 分散松香

3、膠褐色松香膠 白色松香膠 高游離度松香膠P65重施膠中等施膠輕施膠不施膠 檢測方法墨水劃線法表面吸收重量法表面吸收速度法浸沒法液體滲透法等 2、施膠劑的選用原則：（4點(diǎn)） （四）施膠程度及檢測方法 程度 （五）施膠及施膠劑的發(fā)展情況（五）施膠及施膠劑的發(fā)展情況 1807年 發(fā)明松香膠漿內(nèi)施膠 20世紀(jì)30年代 出現(xiàn)高游離松香膠 20世紀(jì)40年代 出現(xiàn)強(qiáng)化松香膠 20世紀(jì)50年代 出現(xiàn)中性施膠概念反應(yīng)性合成膠料 20世紀(jì)60年代 采用陽離子聚合物替代硫酸鋁沉淀劑 20世紀(jì)70年代 出現(xiàn)高分散體松香膠 目 前 迅速發(fā)展合成膠料中性施膠 P66 二、液體在紙頁的擴(kuò)散和滲透機(jī)理二、液體在紙頁的擴(kuò)散和滲

4、透機(jī)理 （一）紙頁的組成及結(jié)構(gòu)與液體在紙頁上的擴(kuò)散和滲透的關(guān)系 紙張具有吸液性能 原因：纖維的微細(xì)管、紙張的多孔性 液滴擴(kuò)散、滲透 所以，未施膠的紙張既不適宜書寫，吸濕后強(qiáng)度下降又會(huì)影響紙張的使用。（二）表面潤濕（二）表面潤濕 SV = SL + LVcos紙面對(duì)液滴的附著力紙面對(duì)液滴的附著力液滴的內(nèi)聚力液滴的內(nèi)聚力附著力內(nèi)聚力：液滴擴(kuò)散內(nèi)聚力附著力：液滴呈珠狀P67 SV SLcos LV理想潤濕，浸透性極強(qiáng)易潤濕和擴(kuò)散，浸透性減弱有限潤濕和擴(kuò)散，無浸透趨勢無浸透趨勢，有收縮傾向?yàn)槭贡砻娌粷櫇瘢瑒t應(yīng)使為使表面不潤濕，則應(yīng)使 SV SL 0, 其方法有二：其方法有二： 1、降低紙面對(duì)液滴的附著

5、力、降低紙面對(duì)液滴的附著力 2、增加液滴本身的內(nèi)聚力、增加液滴本身的內(nèi)聚力 可行方法即降低紙面的可行方法即降低紙面的 SV 。P67 （三）滲透 水通過滲透或吸收進(jìn)入紙頁結(jié)構(gòu)有 6 種不同方式。 最重要的是孔隙中的毛細(xì)管流（紙頁是多孔性物質(zhì)）。 滲透速度取決于液體性質(zhì)（表面張力和黏度）和紙頁結(jié)構(gòu) （毛細(xì)管半徑、長度、紙頁緊度、孔隙率）及表面性質(zhì)。 施膠紙頁取得的抗?jié)B透性原因： 施膠后膠料微粒沉著在纖維及紙頁表面，覆蓋了部分毛細(xì)管 或使毛細(xì)管半徑變小降低滲透速度只是一方面，更重要的是膠料 改變了紙頁的表面性質(zhì)，增大了紙面與液體間的界面接觸角。P68 三、松香膠施膠三、松香膠施膠 （一）松香膠種類

6、及制備方法 1、松香 COOH 松香酸分子式： C19H29COOH 2、松香膠的制備方法 將固體松香變成全部或部分能溶于水的皂化物 或 懸浮乳液。 皂化反應(yīng)： 2 C19H29COOH + Na2CO3 2 C19H29COONa + H2O + CO2 C19H29COOH + NaOH C19H29COONa + H2O P69 熬制松香膠時(shí)所需的用堿量計(jì)算式：)100(100012CAwPMMOw示例：設(shè)松香的皂化值為165mg（KOH），用純度為90 的純堿進(jìn)行皂化，以制取含20游離松香的白松香 膠，所需純堿量為：(%)8 .13)20100(10009 . 01 .5653165A

7、w3、白色松香膠（含20 40的游離松香） 部分松脂酸都被皂化，部分松脂酸則以微粒的形式 均勻分散在已皂化的松脂酸鈉溶液中，膠液呈乳白 色。4 、褐色松香膠 全部松脂酸都被皂化成松脂酸鈉，沒有游離的松香 酸存在，膠料呈褐色。P705、石蠟松香膠 由松香與石蠟（為松香用量的1015）混合熬膠 并經(jīng)乳化而成。6、強(qiáng)化松香膠 一種改性松香膠，常用馬來松香膠。+COCOOHCOOHCCCHHOOCCOOO松 香 酸馬來酸酐馬 來松 香 7、高分散松香膠 100游離松香的高游離松香分散體。 施膠效果比皂型膠強(qiáng)得多。 關(guān)鍵是乳化劑：一種陰離子表面活性劑 RO(CH2O)nSO3NaP73 （二）松香膠施膠

8、機(jī)理（二）松香膠施膠機(jī)理 松香膠是陰離子性的，因此必須借助沉淀劑將松香膠沉淀 定著在纖維表面。 成功施膠的表面化學(xué)條件： 必須能夠形成松香酸鋁膠狀沉淀物，這些沉淀物有可能 表現(xiàn)出較低的表面自由能和較高的斥水性； 這種膠狀沉淀物必須盡可能均勻地留著或定著于纖維表 面； 沉淀物必須在纖維表面正確定向； 纖維表面的松香酸鋁等沉淀物必須轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的低自由 能膜，即使液體與這種膜接觸時(shí)也保持不變。P73 1、沉淀劑、沉淀劑 硫酸鋁、明礬、三氯化鋁等 2、硫酸鋁在水中的特性 “配位學(xué)說”認(rèn)為：在pH值45時(shí)，三價(jià)鋁離子（Al3+） 與六個(gè)水分子形成三價(jià)的水合鋁離子 AlAlOH2OH2OH2OH2OH2O

9、H23+P74 3、松香膠沉淀物的形成、吸附和定著 “界面動(dòng)電勢學(xué)說”認(rèn)為： 沉淀劑先與松香膠料粒子起作用形成帶正電荷的共沉淀物， 再吸附到帶負(fù)電荷的纖維表面上。 為什么沉淀劑先與松香膠料粒子作用？ 原因： 膠料是顆粒很小的分散體，活動(dòng)性很強(qiáng)，易與水合鋁 離子結(jié)合，而纖維粒度大，不易與水合鋁離子結(jié)合； 膠料的負(fù)電性比纖維低，容易由負(fù)電變?yōu)檎姡w 維的負(fù)電性較強(qiáng)，要變成帶正電需更多的硫酸鋁。P74 近代理論“配位學(xué)說”： 提出了松香膠料是通過水合鋁離子的絡(luò)合作用而與纖維結(jié)合在一起的理論。既提出共沉淀物現(xiàn)象又解釋了共沉淀物是如何定著在纖維上的過程。 帶正電荷的水合松香酸鋁絡(luò)合物被帶負(fù)電荷的纖維

10、所吸附，與纖維表面的羥基陰離子起絡(luò)合作用，使松香膠料定著在纖維上，或先被兩個(gè)松香酸離子所取代再與纖維絡(luò)合。P75 4、施膠效應(yīng)的最后完成 施膠效應(yīng)的最后是在紙頁干燥過程中完成的。P75 （三）松香膠施膠過程和加入方法 一般程序：先加膠料到漿中，再加溶解好的硫酸鋁 逆向施膠程序：硫酸鋁膠料 條件：生產(chǎn)用水硬度很高或使用高分散松香膠時(shí) 施膠時(shí)的漿濃：一般 3%6% 施膠地點(diǎn)：一般膠料加入打漿后的漿池，沉淀劑加入調(diào)漿池或 成漿池 膠料加入量：一般0.5%2.0% 沉淀劑加入量：一般為松香膠用量的2.53.5倍 施膠控制條件：松香膠施膠主要控制 pH值 45（酸性施膠）P77 （四）影響施膠效果的因素

11、 1、漿料性質(zhì)：纖維表面暴露的OH數(shù)目多，利于施膠； 漿料中的化學(xué)組分（如半纖維素、木素含量）。 2、膠料性質(zhì)：根本問題是膠料顆粒的大小和穩(wěn)定性。 3、pH 值：45，保證硫酸鋁以 Al(H2O)63+ 形式存在。 4、溫度：2025，注意夏季施膠困難問題。 5、陽、陰離子：影響施膠效果 鈣、鎂等陽離子會(huì)松香酸結(jié)合構(gòu)成不溶性的鹽； 鹽酸根、硫酸根等陰離子會(huì)優(yōu)先與水合鋁離子絡(luò)合。 6、加填：隨填料量的增加，施膠效果有明顯下降。 7、紙頁抄造過程： 適當(dāng)回收白水有利，過多回收不利； 網(wǎng)部脫水過快不利； 干燥初期溫度不易過高，升溫不易過快。P79 （一）中性施膠與中（一）中性施膠與中-堿性造紙堿性造

12、紙 中性施膠在pH值大于6的弱酸性，接近于中性或弱堿性 條件下進(jìn)行的施膠。 中中-堿性造紙?jiān)诮咏谥行曰蛉鯄A性條件下所抄造的紙張。 中-堿性造紙的優(yōu)缺點(diǎn)： （P80） 四、中性施膠與合成施膠劑四、中性施膠與合成施膠劑 P80 1、仍用松香膠，盡量少用硫酸鋁或用其他沉淀劑 2、反應(yīng)型的合成施膠劑 （三）合成施膠劑 合成膠存在反應(yīng)基，與纖維直接形成共價(jià)鍵，不需沉淀 劑，但反應(yīng)緩慢，需要一段熟化時(shí)間。 主要有：AKD、ASA等，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由能與纖維素反 應(yīng)的活性基團(tuán)和疏水基團(tuán)構(gòu)成。（二）中性施膠的類型P811、烷基烯酮二聚體（AKD） （1）AKD結(jié)構(gòu)特點(diǎn) R、R14 和 16烷基（疏水基團(tuán)） 內(nèi)

13、酯環(huán) 活性基團(tuán)（2）AKD的施膠機(jī)理 與纖維素形成共價(jià)鍵而固著在纖維上酮基酯衍生物酮基酯衍生物酮酯酮酯AKD的施膠過程lAKD粒子在纖維表面吸附；lAKD粒子在加熱時(shí)固化并轉(zhuǎn)向伸展；l經(jīng)過一段時(shí)效， AKD粒子定向排列，形成疏水表面。P81P82（3）AKD的施膠特點(diǎn) AKD既能作為內(nèi)部施膠，又能表面施膠； 高效施膠劑； AKD施膠作用在紙頁干燥后尚未完成，卷取后存放24小 時(shí)僅完成80； 最適宜的 pH值：8.2 ； AKD水中不穩(wěn)定，易水解失效，所以加入點(diǎn)應(yīng)靠近紙機(jī) 上網(wǎng)處； AKD不溶于水，需要乳化，一般陽離子淀粉作為乳化穩(wěn) 定劑； 重施膠時(shí)，紙頁打滑； 一般用量：0.10.3。 P82

14、（4）AKD施膠的影響因素 漿料細(xì)小纖維含量：由于細(xì)小纖維和填料具有較大比表 面積，吸附能力比纖維大得多，其含量大時(shí)，易吸附AKD造成 流失，所以必須采用合適的助留系統(tǒng)。 施膠時(shí)的pH值： pH值6時(shí)，幾乎不產(chǎn)生施膠效果；pH 值在6.57.5時(shí)，施膠度上升最快； pH值 8.5時(shí)，施膠度上升 速度開始減慢；一般控制pH值在7.58.5。 紙頁干燥溫度：溫度高，反應(yīng)速度快，施膠效果好。第 一烘缸就應(yīng)提高溫度，使水分盡快蒸發(fā)（與松香膠相反）。 硫酸鋁的存在會(huì)破壞AKD的施膠作用。 濕紙水分越大，施膠效果越差。P83 2、烯基琥珀酸酐（ASA）R1CHCR2CHCOOCOCH2+CellOHCHC

15、OOCellCH2COOHCR2R1CH ASA加乳化劑用量較多（約為AKD的兩倍）； ASA一般在弱堿性條件下使用； ASA更易水解，最好現(xiàn)場乳化使用； ASA對(duì)抗酸堿的侵蝕不如AKD； ASA熟化速度比AKD快； 用量：約0.12。 近年來，國內(nèi)采用ASA施膠的紙廠、紙機(jī)臺(tái)數(shù)和紙品 產(chǎn)量快速增長。P84 一、加填的目的和作用一、加填的目的和作用 改善紙頁的光學(xué)性質(zhì)和印刷適性 滿足紙張某些特殊性能的要求 節(jié)省纖維原料、降低生產(chǎn)成本 能吸附樹脂，有助于克服樹脂障礙 不利影響：會(huì)降低紙頁的強(qiáng)度和施膠度，掉粉掉毛現(xiàn)象 二、填料質(zhì)量評(píng)價(jià)及選擇 （一）填料質(zhì)量評(píng)價(jià)（性質(zhì)優(yōu)良的造紙?zhí)盍咸攸c(diǎn)） P84 六

16、點(diǎn) （二）填料的選擇 控制物理強(qiáng)度較高或重施膠的紙種：不加填 原紙或某些特殊紙張：不加填 一般紙張：加填 一般紙種：添加較廉價(jià)的滑石粉、碳酸鈣等 低定量紙張：添加二氧化鈦P86 （一）填料的種類和性質(zhì) 種類：天然填料：如滑石粉、白土、鈦白粉、石膏等 人造填料：如沉淀碳酸鈣、硫酸鋇、硅鋁、硅鈣等 三、填料的種類和特性三、填料的種類和特性 性質(zhì)：反射率、白度、顆粒形態(tài)、粒徑及分布、比表面積、 顆粒電荷、pH值、溶解性、磨蝕性和表面能等。 反射率越大，紙張不透明度越高； 白度高，有利于紙張白度提高； 顆粒形態(tài)影響光散射方式，不同形狀的光散射最佳值不同； 各填料有最佳光散射粒徑范圍，以最佳粒徑為中心的

17、粒徑分 布范圍越窄時(shí)，越有利于增加紙張不透明度； 高比表面積會(huì)增加紙頁適印性，但會(huì)削弱紙頁強(qiáng)度，增加施 膠難度； 高磨蝕性會(huì)對(duì)網(wǎng)部和印刷版造成過多的磨損。P86（二）常用填料及主要性質(zhì) 1、滑石粉（3MgO 4SiO2 H2O） 密度2.62.8 g/cm3 ，折射率1.57， 粒度0.55m，白度9096.8 3、高嶺土（白土或瓷土 ，Al2O3 2SiO2 2H2O） 密度2.62.8 g/cm3 ，折射率1.56， 粒度0.510m，白度8086 2、碳酸鈣（CaCO3） GCC：密度2.22.7 g/cm3 ，白度98, 粒度0.13m，折射率1.58 PCC：密度2.23.0 g/c

18、m3 ，折射率1.56， 粒度0.10.4m，白度98 PCC與GCC性能比較：表25 4、二氧化鈦（TiO2） 密度3.94.2 g/cm3 ，折射率2.55 2.71， 粒度0.150.3m， 白度8698P89 （一）填料液的制備 為輸送和添加方便，需將填料制成懸浮液（1020） 包括攪拌、篩選雜質(zhì)、儲(chǔ)存和計(jì)量 （二）填料的加入方法和加入地點(diǎn) 方法：間歇式和連續(xù)式 地點(diǎn)：一般在網(wǎng)前高位箱或流漿箱中四、填料的制備和使用 （三）填料加入量（三）填料加入量 1、決定填料加入量的主要因素 有紙品種、漿料種類、填料性質(zhì)和抄造條件 2、常用加填量 紙種不同，加入量不同。 少的在2以下，高的達(dá)40，多

19、數(shù)紙種為1025P91 （一）填料留著率 如：留著率的近似計(jì)算法（式25）絕干紙料灰分含量絕干紙頁灰分含量100tR （二）填料留著機(jī)理 （1）機(jī)械截留學(xué)說 （2）膠體吸附學(xué)說 五、填料的留著率及填料留著機(jī)理P93 一、染色和調(diào)色的目的和作用 染色生產(chǎn)色紙 調(diào)色提高紙張的白度 二、色料的種類和性質(zhì) （一）色料種類： 分顏料和染料，目前對(duì)紙張的染色多用染料。 染料分：天然染料和合成染料，常用合成染料。 （二）幾種常用合成染料的性質(zhì)及染色操作 1、堿性染料 2、酸性染料 3、直接染料 4、熒光增白劑 （主要是液體狀） P98 四、染色方法及影響染色的因素四、染色方法及影響染色的因素 （一）染色方法

20、 1、漿內(nèi)染色（間歇式和連續(xù)式） 2、紙面染色 （浸漬染色、壓光機(jī)染色、涂布染色） （二）影響染色的因素 1、紙漿性質(zhì)；2、打漿； 3、施膠； 4、加填；5、pH值；6、溫度； 7、其他化學(xué)藥劑；8、染色兩面性。 三、色相的調(diào)配和校正三、色相的調(diào)配和校正 五、染料濕部染色的物化過程五、染料濕部染色的物化過程 1、染料被纖維吸附； 2、染料向纖維內(nèi)部擴(kuò)散； 3、染料在纖維中固著。P101 一、濕紙強(qiáng)度、濕強(qiáng)度的概念一、濕紙強(qiáng)度、濕強(qiáng)度的概念 濕紙強(qiáng)度：紙頁抄造過程未經(jīng)干燥的濕紙頁的強(qiáng)度 （主要取決于組成紙頁的纖維間摩擦力） 濕強(qiáng)度：干燥后的紙張?jiān)俦凰疂櫇裢耆柡秃笏哂械膹?qiáng)度 （主要依賴增濕強(qiáng)劑

21、） 二、紙的濕強(qiáng)度表示方法 濕抗張強(qiáng)度（常用） 濕抗張強(qiáng)度比 增濕抗張強(qiáng)度比 P103 三、影響濕強(qiáng)度的因素三、影響濕強(qiáng)度的因素 主要是防止紙頁再潤濕和氫鍵被破壞的程度，所以濕強(qiáng)劑 的性質(zhì)和用量是決定紙張濕強(qiáng)度的主要因素。 四、濕強(qiáng)劑種類和特性 濕強(qiáng)劑一般應(yīng)具備的基本特性： 能增加紙強(qiáng)度，保護(hù)纖維間的結(jié)合，防止?jié)櫭浧茐模?陽離子，能與帶負(fù)電荷的纖維相互吸引而留著； 水溶性的或在水中能夠分散的； 必須能形成化學(xué)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（一般經(jīng)熱固化）； 生產(chǎn)原料較廉價(jià)。 分類：（通常為兩大類） 甲醛樹脂類（為酸熟化熱固性濕強(qiáng)樹脂） 聚酰胺多胺-表氯醇樹脂（為堿熟化熱固性濕強(qiáng)樹脂）P103（一）聚酰胺多胺-表氯醇

22、樹脂（PAE） 化學(xué)名稱：聚已二酰二乙烯三胺環(huán)氧樹脂HOC(CH2)4OCO(CH2)2NHN(CH2)2NHHCH2HCH2COn 1、PAE的合成 第一步：合成含有仲胺或叔胺功能基的預(yù)聚體 第二步：預(yù)聚體與表氯醇反應(yīng)生成PAE P104 PAE是非甲醛類聚合物，水溶性，無毒無味；是非甲醛類聚合物，水溶性，無毒無味； PAE合成時(shí)僅發(fā)生部分交聯(lián)，仍含有較充分的活性基；合成時(shí)僅發(fā)生部分交聯(lián)，仍含有較充分的活性基； 叔胺和季胺功能基具有陽離子性，在中堿性下能吸附到帶 負(fù)電荷的纖維上； 干燥時(shí)才發(fā)生縮合，其交聯(lián)導(dǎo)致的樹脂熟化延續(xù)至下機(jī)后 710天，濕強(qiáng)度才達(dá)到最大值； PAE的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常為10

23、20，pH值3 4（較穩(wěn)定）； 使用時(shí)的最有效 pH值范圍： 6 8； 加入點(diǎn)：打漿后漿內(nèi)施加，注意避開陰離子助劑加入點(diǎn)； 用量：一般為0.051.0 能提高細(xì)小纖維和填料的留著率。 2、PAE的性質(zhì)及應(yīng)用P105 化學(xué)名稱：三羥甲基三聚氰胺化學(xué)名稱：三羥甲基三聚氰胺 由三聚氰胺與甲醛縮聚、交聯(lián)而成 （二）三聚氰胺甲醛樹脂（二）三聚氰胺甲醛樹脂（MF）HOH2CHNCNCNNCNHCH2HNHCH2OHn 用鹽酸處理時(shí)，能高度陽離子化P105 MF通常在中性或弱堿性介質(zhì)中聚合，水溶液形式的MF的通 常樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50，使用前需在樹脂中加一定量的鹽酸使之 溶解成510的濃度，并放置老化至出現(xiàn)藍(lán)

24、色霞霧狀現(xiàn)象時(shí)， 說明MF溶液已具有陽電荷，可充分稀釋并能迅速被纖維所吸附、 結(jié)合。 適用于漿內(nèi)增強(qiáng)，濕強(qiáng)度可高達(dá)干強(qiáng)度的 50 一般用量：13 MF熱固化效率較高，能取得永久性濕強(qiáng)度 問題：使用前需先用鹽酸溶解與老化，操作比較麻煩， 也有甲醛析出對(duì)環(huán)境有一定的污染。P105 由尿素由尿素 CO ( NH2)2與甲醛與甲醛CH2O縮聚而成?？s聚而成。 UF為非離子型溶液，不能被纖維吸附，多用于表面施加。 用量： 1.52.0 增濕強(qiáng)效果不太顯著，為半永久性的濕強(qiáng)度。 有甲醛析出造成環(huán)境污染。 （三）脲醛樹脂（UF） 五、濕強(qiáng)劑增濕強(qiáng)作用機(jī)理 濕強(qiáng)劑具有下列某些或全部作用： 強(qiáng)化現(xiàn)有纖維與纖維間

25、的結(jié)合 保護(hù)現(xiàn)有的纖維結(jié)合以免受水影響 形成對(duì)水不敏感的共價(jià)化學(xué)鍵 形成纏結(jié)纖維的聚合物網(wǎng)絡(luò)P107 六、濕強(qiáng)損（廢）紙的碎解與回收 對(duì)難處理的濕強(qiáng)損紙可加酸、堿、加溫處理，使樹脂鍵 分解。 施加酸熟化樹脂如MF、UF的損紙，應(yīng)在酸性條件及加熱 情況下離解，pH值為3.54.5，溫度8090。UF相對(duì)MF較 易離解。 施加中、堿性熟化樹脂如PAE的損紙，應(yīng)在堿性條件及加 熱情況下碎解，pH值為10，溫度80。P107 一、紙張干強(qiáng)度及影響干強(qiáng)度的因素 風(fēng)干紙的強(qiáng)度：主要因素是纖維間結(jié)合力。 二、使用增干強(qiáng)劑的目的和作用 紙頁干強(qiáng)度的增加一般依賴于打漿，打漿度的提高，不但 動(dòng)力消耗大，且受一些因

26、素的制約。 目的： （1）可多用短纖維原料 （2）可降低紙頁定量 （3）提高產(chǎn)品檔次 （4）減少打漿程度，降低電耗，提高車速P108 三、增干強(qiáng)劑的種類、特性和應(yīng)用 （一）增干強(qiáng)劑的種類天然動(dòng)植物膠（如原淀粉、改性淀粉）合成樹脂（如聚丙烯酰胺）水溶性纖維素衍生物（如CMC） （二）常用增干強(qiáng)劑的性質(zhì)及應(yīng)用 常用：淀粉、聚丙烯酰胺和羧甲基纖維素 1、淀粉 有原淀粉、改性淀粉和淀粉衍生物三種形式 是使用最多的漿內(nèi)增干強(qiáng)劑，且還用作紙面施膠 淀粉增干強(qiáng)劑能提高紙頁干強(qiáng)度，包括抗張、耐破和 耐折，能改善紙頁的表面性能如平滑度、光澤度、表面結(jié) 合強(qiáng)度和吸油墨性，一定程度上也能增加濕紙頁的強(qiáng)度。P108

27、原淀粉：糊化淀粉粘度高，易產(chǎn)生“退減作用”。 改性淀粉：降低淀粉液黏度，增加穩(wěn)定性 常用氧化淀粉、酶淀粉 雖能降低粘度，但由于分子降解作用會(huì)降低粘合強(qiáng)度， 影響增強(qiáng)性能。 淀粉衍生物：在淀粉鏈上引進(jìn)某些功能基團(tuán)，以達(dá)到能 降低粘度，又能保持較強(qiáng)的增強(qiáng)性能。陽離子淀粉（如季銨鹽陽離子型淀粉）陰離子淀粉（如磷酸酯淀粉）兩性淀粉（既含陽離子，又含陰離子基團(tuán)）接枝共聚淀粉（如與丙烯腈等接枝共聚）P110StOH+CH2CHCH2N+(CH3)3ClO3-氯 2 - 羥 丙基三甲 基氯 化銨NaOHCH2CHCH2NStOOH(CH3)3Cl+淀粉季 銨鹽陽 離 子 淀粉季銨鹽陽離子型淀粉 由于帶有陽電

28、荷，能與帶陰電荷的纖維緊密結(jié)合，具有增 強(qiáng)和助留助濾作用，因而得到廣泛應(yīng)用，也常用于紙面施膠。 糊化后使用，用量：約 1 加入點(diǎn)：成漿池 P111 分陽離子、陰離子和非離子聚丙烯酰胺 作為干強(qiáng)劑，常用陽離子聚丙烯酰胺（CPAM） 或陰離子聚丙烯酰胺（APAM） 分子量：中等，50萬 100萬為宜（接近纖維分子量） 電荷性：中等，接近纖維的表面電荷 用量：一般 0.1 0.5 利用甲胺基化制得的CPAM如下：(CH2CH)nCONH2甲 胺 基 化CH2O R2NH，(CH2CH)CONH2x(CH2CH)yCONHCH2NR2(PAM)(CPAM)2、聚丙烯酰胺（PAM） 極性酰胺基能與纖維素

29、分子的羥基形成氫鍵，其結(jié)合強(qiáng)度 比普通的纖維素間氫鍵強(qiáng)得多。P112 四、增干強(qiáng)劑增強(qiáng)作用機(jī)理 一般認(rèn)為決定紙張干強(qiáng)度的主要因素有：纖維本身的強(qiáng)度纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度纖維間結(jié)合的表面積和結(jié)合鍵的分布均勻程度 增干強(qiáng)劑能增加紙頁的干強(qiáng)度主要是： 干強(qiáng)劑中的羥基、胺基能參與纖維素分子的氫鍵結(jié)合， 增補(bǔ)纖維間在結(jié)合區(qū)域自然形成的氫鍵數(shù)目，有效地增加 纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度。 常用其鈉鹽，其羧甲基能在纖維間起交聯(lián)接合作用以增強(qiáng)纖維間得結(jié)合力，需加硫酸鋁作沉淀劑。也可用作增濕強(qiáng)劑和表面施膠劑。 3、羧甲基纖維素（CMC） 4、其他增干強(qiáng)劑：聚乙烯醇、膠乳和殼聚糖P113 一、助留、助濾作用與紙頁成形 （一）助

30、留和助濾的作用 助留：提高填料和細(xì)小纖維的留著 助濾：改善濾水性能，提高脫水速率 多數(shù)情況助濾與助留同時(shí)進(jìn)行，稱為助留助濾作用。 助留助濾的目的和作用在于： （1）提高填料和細(xì)小纖維的留著，減少流失， 改善白水循環(huán)，減少污染； （2）改善紙頁兩面性，提高紙張印刷性能； （3）提高網(wǎng)部脫水能力，增加紙機(jī)車速。 P113 通過200目篩網(wǎng)的組分為細(xì)小組分（細(xì)小纖維和填料）。 留著方式：機(jī)械截留和膠體吸附，膠體吸附或聚集是細(xì)小 組分留著的主要機(jī)理。 細(xì)小組分留著的均勻分布，將有利于化學(xué)助劑在紙中的均 勻分布。 （二）細(xì)小組分的留著方式 （三）助留助濾作用與紙頁成形狀態(tài)的關(guān)系 助留助濾作用將細(xì)小纖維和

31、填料集結(jié)為較大的凝聚物并粘 附于纖維的表面以增加留著并加速網(wǎng)部脫水，因此對(duì)紙頁的勻 度產(chǎn)生較大的影響。 正確選擇助留助濾劑及加入方法、地點(diǎn)等工藝條件，不但 能提高其留著率，而且還能提高紙頁勻度及脫水效果，若控制 不當(dāng)則會(huì)降低紙頁勻度，影響紙張質(zhì)量。P114 1、漿料湍流情況與助留助濾作用及紙頁勻度的關(guān)系 2、助留助濾劑加入方法和加入點(diǎn)與助留助濾劑紙頁勻度的關(guān)系 湍流過強(qiáng)：會(huì)破壞留著作用，降低助留效率 湍流過弱：又會(huì)使紙頁勻度變差 所以，助留助濾劑的加入點(diǎn)應(yīng)選擇最優(yōu)的湍流位置 助留助濾劑兼有留著、濾水和凝聚三重作用 留著和濾水作用：隨著時(shí)間的延長而減弱 凝聚作用：隨著時(shí)間的增加而遞增 所以，為了

32、取得最大留著和濾水效率，盡量減少絮凝現(xiàn)象， 助留助濾劑加入點(diǎn)在保證與紙料能充分混合的前提下，應(yīng) 盡可能接近流漿箱。P114 二、助留、助濾劑 （一）助留和助濾劑的種類 種類包括電荷中和劑（明礬、PAC）、陽離子聚合電解質(zhì) （CPAM、PEI、CS、陽離子瓜耳膠）、酶（纖維素酶和半纖維 素酶）、陰離子微粒（膠體膠和鈉基膨潤土） 助留助濾劑大體分三大類： 1、無機(jī)產(chǎn)品類 如硫酸鋁、聚合氯化鋁 2、改性天然產(chǎn)品類 如陽離子淀粉、陽離子瓜耳膠 3、高分子聚合物 陽離子聚丙烯酰胺（用量如 0.02） P114 （二）助留和助濾機(jī)理 1、助留機(jī)理 （1）Zeta 電位電荷中和助留 （2）篏鑲結(jié)合助留 （3

33、）形成橋聯(lián)物助留 P118 2、助濾機(jī)理 （1）電荷中和改變水分子排列結(jié)構(gòu)助濾 （2）凝結(jié)與絮聚助濾 陽離子型助留助濾劑使纖維和填料表面定向排列的 水分子被擾亂，而容易釋放出來。 陽離子型助留助濾劑能促使纖維和填料絮聚，使纖 維或填料的比表面積降低而加速脫水作用。 微粒助留助濾體系陽離子淀粉陽離子淀粉/聚合物聚合物剪切力剪切力分散絮凝分散絮凝陰離子微粒陰離子微粒補(bǔ)充內(nèi)容補(bǔ)充內(nèi)容纖維、細(xì)小纖維和添料纖維、細(xì)小纖維和添料+較大絮團(tuán)結(jié)構(gòu)較大絮團(tuán)結(jié)構(gòu)上漿泵或壓力篩上漿泵或壓力篩P - 47 M - 8+微小絮團(tuán)結(jié)構(gòu)微小絮團(tuán)結(jié)構(gòu)-（微粒助留助濾體系）（微粒助留助濾體系） （單元助留助濾體系）（單元助留助

34、濾體系） 助留助濾性能測定 動(dòng)態(tài)濾水儀（DDJ）P115 三、纖維分散劑 能使纖維在水中懸浮分散而不絮聚的添加劑稱為。 主要用于高檔衛(wèi)生紙等生活用薄紙和韌皮長纖維薄頁紙。 （一）纖維分散劑的作用原理 賦予纖維表面電荷，使負(fù)電荷增加，纖維間產(chǎn)生斥力； 使纖維表面吸附一層薄薄的潤滑膜，減少纖維間摩擦力； 使?jié){水的黏度增高，限制纖維在水中的運(yùn)動(dòng)自由度。 （二）纖維分散劑的種類 下面介紹常用的兩種纖維分散劑： 1、非離子型聚氧化乙烯（PEO）n CH2CH2O氧 化乙 烯（環(huán) 氧 乙 烷）催 化 劑CH2CH2OP E On 用作分散劑的PEO相對(duì)分子量為300萬400萬。 其溶液有良好的分散性，一定

35、的潤滑性，是一種有效的 反絮凝劑。加入漿內(nèi)可提高漿液的粘度，阻止纖維相互粘附， 改善成紙勻度。補(bǔ)充內(nèi)容補(bǔ)充內(nèi)容 2、陰離子型聚丙烯酰胺（PHP or APAM） 用作分散劑的 PHP分子量為700萬以上較合適。 利用其粘液的特性，使纖維之間形成一定的膜層，防止纖 維之間的相互繞結(jié)而分散纖維。同時(shí)，陰離子型的負(fù)電性亦使 纖維相互排斥而分散，提高紙頁勻度。 CH2CH2n CONH2OH-or H+水 解CH2CHCH2CH()()xyCONH2COOHPAMAPAM(20%30水 解 )P116 一、透明劑 廣泛應(yīng)用于玻璃紙、描圖紙、仿牛皮紙、透明復(fù)寫紙、透 明復(fù)印紙及透明包裝紙等。 作用機(jī)理：

36、作用機(jī)理：利用透明劑滲透到紙張內(nèi)部，趕走紙張中的空 氣，透明劑的折射率接近于纖維素纖維的折射率（1.53），可 形成較均一的光學(xué)介質(zhì)。 影響紙張透明度的因素影響紙張透明度的因素： 木素含量高，降低紙張的透明度 結(jié)構(gòu)緊密的紙頁，可提高紙張的透明度 填料的增加，使紙張透明度降低 加入淀粉，有助于紙頁的結(jié)構(gòu)緊密，可提高透明度 添加染料，可使光吸收增加，而降低透明度 浸漬法是抄造透明紙的發(fā)展方向 P117 常用紙張透明劑常用紙張透明劑： 清漆類石蠟系乳液淀粉類衍生物各種合成聚合物 作為透明劑的主要要求： 折射系數(shù)與纖維素相同或相近； 有充分的浸透能力。常用 二、防油劑 目前紙質(zhì)材料防油處理方法： 一是

37、在紙面覆聚乙烯膜；二是涂防油劑。 防油劑分為：含氟類和非含氟類防油劑。 常用：全氟烷基化合物（全氟戊烷表面張力：9.9 mN/m） 具有“三高二憎”特點(diǎn)：即高表面活性、高熱穩(wěn)定性 和高化學(xué)惰性；同時(shí)具有憎水性和憎油性。P119 三、阻燃劑 應(yīng)用于建筑裝飾紙和紙板、防火的包裝、防火襯墊紙板等。 表27：主要分為含磷、含鹵、含硫、含水阻燃劑以及無 機(jī)類阻燃劑。 作用原理主要是： 一是：吸熱效應(yīng)。利用阻燃劑在受熱情況下發(fā)生分解吸收 熱量，使紙的溫度難于升高而阻燃。如氫氧化鋁受熱時(shí)放出結(jié) 晶水并蒸發(fā)為水蒸氣而吸收大量熱量。 二是：覆蓋隔離效應(yīng)。阻燃劑在燃燒時(shí)能在紙面形成一層 隔離層，阻止熱傳遞、降低可

38、燃性氣體釋放熱量和隔絕氧氣。 如含磷阻燃劑的磷化物受熱分解生成偏磷酸，在較高溫度下聚 合生成聚偏磷酸而附著在紙表面形成保護(hù)層，起隔絕空氣的作 用。P120 四、柔軟劑 一般是具有長鏈脂肪酸基或含有烯烴類溶劑組分，以加強(qiáng) 潤滑和降低纖維間的摩擦系數(shù)。 現(xiàn)常用長鏈脂肪酸化合物的季銨化，依靠其陽電荷性可吸 附在帶陰電荷的纖維表面，增加紙張的柔軟性。 五、抗靜電劑 適用于靜電復(fù)印紙等。 一般常為離子型有一定吸濕性的表面活性劑，也有采用氯 化鈉等無機(jī)鹽類的。P120 一、樹脂控制劑 樹脂障礙問題，其危害： 洗選漂工段：主要是堵塞篩板 抄紙工段：黏網(wǎng)、黏輥、黏缸，斷頭，產(chǎn)生斑點(diǎn)、孔洞 水處理中的樹脂積累

39、非離子型表面活性劑（如壬基酚聚氧乙烯醚）是最有效的 一種樹脂控制劑，對(duì)樹脂具有十分優(yōu)良的潤濕、乳化和分散作 用。 發(fā)展方向：生物酶樹脂控制技術(shù)（日本已廣泛采用，在歐 美得到推廣），主要是使用脂肪酶，由于樹脂中的甘油三酸酯 是樹脂障礙的有害成分之一，脂肪酶可將甘油三酸酯水解成低 黏度的脂肪酸和水解性的甘油，從而抑制樹脂的沉積，達(dá)到控 制樹脂障礙的目的。P121 二、消泡劑 種類繁多，但有機(jī)硅消泡劑綜合效果最好。 常用聚硅氧烷（又稱硅油），聚二甲基硅氧烷（又稱二甲 基硅油）是消泡劑中的常用成分。使用乳化后，其表面張力迅 速降低，使用很少量時(shí)就能破壞氣泡的穩(wěn)定性使其不斷破裂。 有機(jī)硅消泡劑表面張力低

40、、用量少、揮發(fā)性低，具有化學(xué)惰性、 無毒。與其他消泡劑不同，它既有很強(qiáng)的破泡能力，又有很強(qiáng) 的抑泡功能，在破壞氣泡的同時(shí)，還可防止氣泡的產(chǎn)生。 如中等黏度的二甲基硅油的表面張力為20-21 mN/m，比水 （ 72.8 mN/m (20) ）及一般起泡劑的表面張力都低的多，且 極易鋪展成膜。P122 三、防腐劑 主要分無機(jī)防腐劑和有機(jī)防腐劑 常用高效、低毒生物降解性好的有機(jī)防腐劑，如有機(jī)硫、有 機(jī)溴和含氮硫雜環(huán)化合物。 四、毛毯清洗劑 常用陰離子表面活性劑（如烷基苯磺酸鹽，對(duì)去除極性污 垢效果好）和非離子表面活性劑（如醇醚和烷基酚醚，對(duì)去除 非極性污垢效果好）P124 一、濕部化學(xué)研究范圍 濕

41、部化學(xué)是造紙配料各組分的表面和膠體化學(xué)。 造紙配料具備表面和膠體化學(xué)特性，原因： 紙料的主要組分的形態(tài)，大多屬于膠體顆粒范疇，它們 之間的化學(xué)作用具有膠體系統(tǒng)的次價(jià)鍵力特性； 紙料的主要組分具有很高的比表面積，它們之間的作用 主要發(fā)生于顆粒表面。 濕部化學(xué)的主要研究內(nèi)容： 造紙濕部化學(xué)作用基本原理 造紙濕部化學(xué)助劑 造紙濕部化學(xué)測量和過程控制P124 二、濕部化學(xué)基本原理 造紙濕部化學(xué)屬于膠體和表面化學(xué)范疇，紙料各組分之間 的作用主要包括： 纖維、填料和細(xì)小纖維的凝聚 溶解的聚合物向纖維、填料和細(xì)小纖維吸附 樹脂和膠料分子的凝聚 樹脂和膠料分子向纖維、填料和細(xì)小纖維吸附 懸浮和溶解的陰離子物質(zhì)

42、負(fù)電荷的中和 溶解的無機(jī)鹽和不溶解的離子產(chǎn)物之間的平衡確立 由表面活性劑分子構(gòu)成的膠束的擴(kuò)展 纖維、細(xì)小纖維和淀粉等對(duì)水的吸附 掌握四方面的內(nèi)容： （一）化學(xué)平衡問題 （二）顆粒比表面積的重要性 （三）漿料或添加劑表面電荷性的調(diào)節(jié)及控制 （四）干擾物質(zhì)的負(fù)面影響 關(guān)于“陰離子垃圾”問題 隨著紙機(jī)白水采取封閉循環(huán)措施之后，由于新鮮水補(bǔ)充量的減少，以及二次纖維原料、礦物填料、功能和過程化學(xué)助劑的廣泛使用，使得造紙白水系統(tǒng)中陰離子物質(zhì)濃度與日俱增、細(xì)小纖維循環(huán)量增加，溶解和膠體性有機(jī)物、無機(jī)鹽不斷積累。 以前的工作重點(diǎn)集中在減少由腐漿（主要由微生物和樹脂以及陰離子垃圾等引起的）、粘網(wǎng)等造成濕部紙頁斷

43、頭、管道腐蝕與阻塞和原料降解形成的沉積物。然而，隨著纖維原料的改變和更多功能化學(xué)藥品的添加，造紙?bào)w系中會(huì)引入大量新的干擾物質(zhì)和有害物質(zhì)，使?jié)癫扛蓴_性物質(zhì)復(fù)雜化，干擾物包括紙機(jī)濕部所有溶解的陰離子聚合物（低聚物或高聚物）和膠體的陰離子物質(zhì)，通常被人們稱為陰離子垃圾。 來源：來源： （1） 原料；（原料；（2）) 水；（水；（3）各種填料；）各種填料； （4）造紙助劑 ；（5）漿料的貯存。 補(bǔ)充內(nèi)容補(bǔ)充內(nèi)容 主要危害：主要危害： (1) 影響紙機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)：形成的附聚物（樹脂、白樹脂、粘附物） 降低紙機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)性能，增加斷頭次數(shù)。 (2) 影響助劑效能：對(duì)施膠劑、干強(qiáng)劑、濕強(qiáng)劑、助留助濾劑、 染料等的作用效果均有不利影響。 措施：措施：主要采用陰離子垃圾捕集劑主要采用陰離子垃圾捕集劑 如：聚合氯化鋁（PAC）：一種陽離子無機(jī)高分子聚