第七章 紙料的絮聚與助留助濾化學(xué)

第七章紙料的絮聚與

助留助濾化學(xué)紙料絮聚是指由各種絮聚劑或助留助濾體系所引起的紙料間的聚集。紙料的絮聚程度和方式直接決定紙料的留著率和濾水性能及成紙勻度等。因此，紙料的助留助濾機理與紙料的絮聚機理密不可分，研究中常將紙料的絮聚機理等同于其助留機理。造紙濕部助留/助濾是在紙幅成形之前，通過向紙料中加入絮凝劑引起的紙料的適當絮聚，以達到提高紙料留著率和改善紙料濾水性能的目的。良好的助留助濾體系不但可提高紙料的留著與濾水性能，適應(yīng)紙機高速化的發(fā)展趨勢，還應(yīng)盡量減少對紙張勻度和其他物理性能的不利影響。第一節(jié)紙料組分的留著方式紙頁的成形是紙料各組分在抄紙網(wǎng)上脫水形成以纖維交織層為骨架結(jié)構(gòu)的濕紙幅的過程。上網(wǎng)紙料中一部分留在網(wǎng)上構(gòu)成濕紙幅，另一部分則通過抄紙網(wǎng)隨白水流失。構(gòu)成紙幅的紙料組分通過機械和化學(xué)的兩種機理留著在抄紙網(wǎng)上，即機械截留和膠體聚集作用。隨著紙機車速的提高和助留劑的使用，膠體聚集作用在紙料留著機理中所占比重越來越大，因而逐漸成為紙料尤其是細小纖維組分的主要留著機理。以機械截留和膠體聚集作用留在紙幅中的紙料組分相對于總紙料量的比率，常以留著率來表示。1、機械截留作用機械截留作用是指抄紙網(wǎng)對纖維的截留作用和在紙機網(wǎng)部形成的纖維交織層對細小組分的截留作用。機械截留作用開始時不能對細小纖維和填料產(chǎn)生機械截留作用，僅有粗大的纖維被網(wǎng)部截留，當長纖維形成一定厚度的漿墊后，細小組分才會被截留，從而導(dǎo)致紙幅的網(wǎng)面結(jié)構(gòu)比較粗糙，而毯面的結(jié)構(gòu)光滑、致密。紙幅的兩面差，即網(wǎng)面結(jié)構(gòu)比較粗糙而毯面結(jié)構(gòu)光滑、致密，與紙料留著的機械截留機理有關(guān)。隨著紙機車速的提高，單純的機械截留作用只能使很少部分的細小纖維和填料留在紙幅中，大部分隨紙機白水流失。機械截留作用僅對紙料中長纖維的留著有效，為了增加細小組分的留著率及其在紙頁中的分布均勻性，應(yīng)使細小組分吸附在纖維表面，隨長纖維組分一起通過機械截留作用留在紙頁中，或使細小組分之間聚集成大的聚集體，直接截留在紙幅中。細小組分對纖維的吸附和細小組分間的聚集均與膠體聚集作用有關(guān)。2、膠體聚集作用在造紙過程中，膠體聚集是細小組分留著的主要機理，包括細小組分間的聚集和細小組分與纖維間的聚集。前者形成的聚集體僅含有細小組分，必須靠機械截留作用留在紙幅中，待其留在紙幅中時，抄紙網(wǎng)上已經(jīng)形成了部分纖維交織層，這部分先形成的紙幅必定含有很少的細小組分，從而造成紙幅的兩面差。細小組分間的聚集還會因填料粒度的增大和在紙幅中分布不均勻而降低填料的光學(xué)性能，此外細小組分的比表面積較大，吸附了更多的助劑，細小組分的不均勻分布也會導(dǎo)致各種助劑的不均勻分布。后者細小纖維吸附在纖維上，與纖維一起在成形部被截留在纖維形成的漿墊中。在造紙過程中應(yīng)盡量避免纖維與纖維和細小組分與細小組分之間的聚集，盡量促進細小組分與纖維之間的絮聚。膠體聚集由各種助留劑引發(fā)，由于所用助留劑不同，引發(fā)的紙料聚集機理也不同。最早的助留劑是硫酸鋁，帶負電荷的紙料各組分靠鋁離子的電中和作用，引起紙料組分的失穩(wěn)凝聚。后來，又以單一陽離子聚合物如PEI通過電荷補丁機理引起紙料組分的凝聚。單一聚合物和雙聚合物的助留體系中，高分子聚合物則通過橋聯(lián)機理引起紙料的絮聚。一般認為，橋聯(lián)機理是紙料留著的主要聚集機理。微粒助留體系則以多種聚集方式引起紙料的聚集，并稱之為微粒絮聚機理。電中和作用、電荷補丁模型和橋聯(lián)機理是膠體的基本聚集機理3、紙料留著率紙料留著率是指留在紙幅中的物料量與生產(chǎn)中加入的物料量的百分比。紙料總留著率為進入卷紙機處的紙頁所含物料量與送到紙機濕部的物料量的比例，也稱總留著率。對于白水封閉循環(huán)程度較高和損紙得到充分利用的紙機，總留著率應(yīng)達95％以上，一般紙機也應(yīng)在90％～95％紙料單程留著率為離開伏輥的濕紙頁中所含物料量與離開流漿箱的物料量的比率，也稱首程留著率。紙料單程留著率隨助留劑的使用情況差異很大，一般為20％～90％。單程留著率常針對某一組分進行計算，如細小纖維單程留著率、纖維單程留著率、灰分或填料單程留著率。紙料的單程留著率可用下面的近似公式進行計算：式中：Ch——流漿箱中紙料的濃度Cw——網(wǎng)下白水的濃度結(jié)果是一個相對值，因為濕紙頁帶走一部分水，但計算的單程留著率足以評價助留劑的助留效果。4、實驗室中紙料留著率的測定直接測定法：實驗室抄片法動態(tài)留著率測定儀間接測定法：絮聚分析儀

實驗室抄片法利用手抄片的絕干質(zhì)量來計算紙料留著率R，通過測定紙漿、手抄片灰分和填料的灼燒減量還可計算出灰分的留著率。計算公式：WH－恒重后手抄片質(zhì)量（g）；WHA－手抄片灰分質(zhì)量（g）；WFH－所用紙料的絕干質(zhì)量（g）；WFHA－所用紙料的灰分質(zhì)量（g）；WS－手抄片用絕干漿質(zhì)量（g）；AS－紙漿灰分含量（％）；WFR－所用填料絕干質(zhì)量（g）；L－填料的灼燒減量（％）動態(tài)留著率的測定：在普通抄片器上抄片時，與紙機上紙料的濾水與成型過程相差很大，測得的紙料留著率很高，常不能反應(yīng)紙機上的真正留著情況，尤其時高速紙機，實驗室常用動態(tài)留著率測定儀（DDJ）測定留著率。DDJ在不形成漿層并保持湍動下直接測定紙料留著率，紙料濃度與流漿箱接近，測得的留著率主要與膠體聚集有關(guān)，且可模擬車速變化和助劑所受的剪切力，較為客觀的評價助劑的留著率。常利用其篩選助留劑和檢驗助留體系的助留效果；還可篩選細小纖維，測定細小纖維的留著率。動態(tài)留著率測定儀結(jié)構(gòu)示意圖第二節(jié)紙料的基本絮聚機理電荷中和電荷補丁效應(yīng)橋聯(lián)絮聚1、電荷中和機理紙料粒子表面帶有負電荷，其間相互排斥，但當粒子表面電荷被助留劑完全中和時，則粒子間的靜電斥力消失，轉(zhuǎn)而以范德華吸引力為主，從而引起紙料的絮聚。以電中和作用為助留機理時僅在紙料被中和到等電點附近時，才會引起紙料的絮集，因此這類助留劑僅在很窄的加入量范圍內(nèi)獲得較好的助留作用。如果助留劑加入過量，體系超過等電點，紙料則重新分散，紙料留著率迅速下降。以電荷中和作用為助留機理的助留劑主要是一些低分子量、高陽電荷密度的聚合物，如聚合氯化鋁（PAC）、聚乙烯亞胺（PEI）、聚二烯炳基二甲基氯化銨（PDADMAC）、聚胺和聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷等，而陽離子淀粉則由于其電荷密度低、分子量高不是很好的電荷中和劑。2、補丁效應(yīng)（補丁模型）低至中等分子量（10～100萬）、高電荷密度（>4meq/g,或陽離子化度>40%）的陽離子電解質(zhì)與帶負電荷的紙料混合，紙料顆粒表面對聚電解質(zhì)強烈吸附，聚合物分子完全進去緊密層，吸附在顆粒表面，使該處表面電荷完全中和并形成陽離子型，稱為陽離子補丁，而顆粒其與部分仍帶有負電荷。陽離子補丁與紙料粒子的帶負電荷處相互吸引，產(chǎn)生聚集。陽離子補丁的形成及帶補丁顆粒間的聚集均以靜電中和為主要作用機理，形成的聚集體結(jié)構(gòu)致密。聚集體受力時易破壞，但剪切力消失，重新聚集，即具有相當可逆性，也屬于軟絮聚體，有利于脫水和形成均勻的紙頁。常用的補丁模型助留劑包括中等分子量的聚乙烯亞胺、PAM和聚胺類等。3、橋聯(lián)機理高分子量（>100萬）、低電荷密度（陽離子化度<10%）的陽離子聚合電解質(zhì)在水溶液中以較為卷曲的、多鏈圈鏈尾的形式存在。當與帶負電荷的紙料混合時，這些聚合物就以鏈圈、鏈尾的形式吸附到帶負電荷的紙料顆粒表面。被吸附的聚合物鏈圈、鏈尾可直接吸附在另一帶負電荷的紙料顆粒表面而引起絮聚，這種絮聚方式稱為橋聯(lián)絮聚。要取得橋聯(lián)絮聚，聚合物的分子量必須足夠大到能在顆粒間架橋；而其電荷密度既不能太高到引起分子鏈間的過分排斥，不利于鏈圈鏈尾的形成，又不能太低，影響聚合物在顆粒表面的吸附。高分子量的橋聯(lián)聚合物如聚丙烯酰胺已經(jīng)成為當今主要的造紙助留劑。影響橋聯(lián)絮聚的因素分子量聚合物的分子量與其鏈長直接相關(guān)，分子量越高，鏈越長，在顆粒間架橋形成絮凝物的能力也越強。電荷密度電荷密度以下列方式影響絮凝過程。第一，溶解的聚合物分子在顆粒表面的擴散速率受聚合物與顆粒表面間的靜電荷梯度的影響，梯度越大，擴散越快，而聚合物的電荷密度越高，則產(chǎn)生的梯度越大；第二，聚合物電荷密度越高，可提供的聚合物與細小顆粒表面靜電吸引的電就越多，導(dǎo)致顆粒間強烈的吸引；第三，聚合物電荷密度越高，在溶解的電解質(zhì)鏈上的電荷基團產(chǎn)生的靜電排斥力越大，使分子采取更為舒展的構(gòu)行，這將促進環(huán)和鏈的擴展而離開細小顆粒表面形成架橋作用。細小組分的表面電荷細小組分表面電荷對絮凝的有利影響與聚合物電荷的影響相似，高表面電荷將增加吸附速率和顆粒表面對聚合物鏈產(chǎn)生強的吸引。不利的一面是高的顆粒表面電荷也增加聚合物重構(gòu)的速率和引起聚合物分子在顆粒表面形成一個平坦的、不伸展的構(gòu)型，如圖離子濃度鹽的濃度對絮凝有影響：首先，增加高價陽離子濃度會降低雙電層的厚度，從而使得兩個細小顆粒容易接近，減少了聚合物必須跨越的架橋距離，容易發(fā)生絮聚；第二，無論何時，高價陽離子都會與纖維、細小組分表面的羧基發(fā)生離子交換反應(yīng)，導(dǎo)致細小顆粒與陽離子聚合物間的吸引力降低，這會影響聚合物吸附以及聚合物對纖維和細小組分表面的黏附；第三，增加離子濃度，降低了聚合物鏈上的電荷基團間的排斥力，使得分子鏈蜷的很緊，形成不能伸展的構(gòu)型，降低了聚合物的架橋能力第三節(jié)雙聚合物助留機理三種常見的雙聚合物助留體系：低分子量、高電荷密度的陽離子聚合物和高分子量、低電荷密度的陰離子聚合物組成，兩聚合物分別加到紙料中，以補丁－橋聯(lián)機理引起紙料的絮聚；高分子量、低電荷密度的陽離子聚合物和帶有分支結(jié)構(gòu)的陰離子聚合物組成的雙聚合物助留體系則與陰離子微粒助留體系相似，以橋聯(lián)－電中和機理引起紙料的微絮聚;近年出現(xiàn)的另一種雙聚合物助留體系是將陰陽兩種聚合物預(yù)先混合形成陰陽離子復(fù)合物后再加到紙料中，以橋聯(lián)機理絮聚紙料。1、補?。瓨蚵?lián)機理先加到紙料中的中低分子量、高電荷密度的陽離子聚合物首先吸附在紙料組分表面，中和其表面局部負電荷，形成陽電荷補?。浑S后加入的高分子量的陰離子聚合物在不同顆粒的陽電荷補丁之間橋聯(lián)，引起紙料組分的絮聚。陽離子聚合物一般為聚胺、聚乙烯亞胺、PDADMAC、或陽離子淀粉；陰離子聚合物一般為陰離子PAM。陽離子聚合物先加到紙料中，引起細小纖維的聚集，經(jīng)過剪切作用，絮聚體重新分散，再加入陰離子聚合物以橋聯(lián)機理在陽離子絮聚體碎塊中重新絮聚，獲得高效絮聚作用。形成的絮聚體大而松散，具有一定的抗剪切能力，對紙料絮聚作用非常強，是高效的助留體系。但纖維間的過度絮聚會引起紙頁勻度的惡化，應(yīng)仔細控制使用量。補?。瓨蚵?lián)機理示意圖補?。瓨蚵?lián)機理對細小纖維的助留作用示意圖2、橋聯(lián)－微絮聚機理由高分子量的陽離子聚合物和帶有分支的陰離子聚合物組成的雙聚合物助留體系與微粒助留體系相似，線性或略帶分支的高分子量、低電荷密度的陽離子絮聚劑首先加入紙料中，引起紙料的大規(guī)模絮聚，絮聚的紙料經(jīng)歷機械剪切作用后，破碎成小絮塊，最后在紙料上網(wǎng)之前加入可溶性的帶有分支的陰離子聚合物，重新將小絮塊聯(lián)接起來，形成小而致密的絮聚體，從而在改善紙料留著率的同時，也改善了紙料的濾水性能和成紙勻度。該助留體系兼顧紙張的勻度，關(guān)鍵是由橋聯(lián)聚合物形成大絮聚體經(jīng)高剪切作用破碎成微小絮塊，最后微小絮塊以電中和機理為主的微粒完成。此過程常用的陽離子聚合物為陽離子聚丙烯酰胺類共聚物，典型加入量為0.03%~0.1%；分支陰離子聚合物的加入量一般在0.01%~0.1%。帶有分支的陰離子聚合物是該助留體系的關(guān)鍵，為丙烯酸和丙烯酰胺的共聚物。高分子量的陽離子聚合物與改性木素（主要是木素磺酸鈉）也可組成以橋聯(lián)－微絮聚為作用機理的助留體系，主要應(yīng)用于含有大量機械漿、半漂硫酸鹽漿、未漂硫酸鹽漿和未漂亞硫酸鹽漿的抄紙體系。其常用的陽離子聚合物為分子量大于200萬的陽離子PAM類共聚物。3、陰陽離子復(fù)合物的橋聯(lián)助留機理預(yù)先將特定的陰離子聚合物和陽離子聚合物混合，形成龐大的陰陽離子復(fù)合物，再加到紙料中，陰陽離子復(fù)合物在紙料顆粒間產(chǎn)生強烈的架橋作用，引起紙料的絮聚而提高紙料留著率。頗似絮聚隨聚合物分子量提高時的情況。由于陰陽離子復(fù)合物的強烈架橋作用，易引起細小組分和纖維產(chǎn)生強烈的絮凝而破壞紙頁勻度，因此加入地點設(shè)在紙漿和白水混合后的沖漿泵和壓力篩的入口處較為適宜。第四節(jié)陰離子微粒助留機理典型的陰離子微粒助留體系由陽離子聚合物和帶負電荷的無機微粒組成。目前造紙行業(yè)常用的三大基本微粒助留體系：陽離子淀粉/膠體二氧化硅微粒助留體系（Compozil體系）陽離子聚丙烯酰胺/蒙脫石微粒助留體系（Hydrocol體系）陽離子淀粉/氫氧化鋁微粒助留體系隨著二次纖維、高得率漿和脫墨漿的大量使用，引起大量的陰離子干擾物和樹脂與膠粘物，加之白水封閉循環(huán)程度的提高，各種陰離子可溶性鹽與膠體物質(zhì)在體系中積累，對微粒助留體系助留作用產(chǎn)生很大干擾。微粒助留體系與低分子量、高電荷密度的電荷中和劑聯(lián)合使用已成為各微粒體系的標準使用方法。即在加入助留劑前先加入PDADMAC、聚胺、聚乙烯亞胺等絮凝劑與紙料中的陰離子垃圾反應(yīng)，降低陽電荷需要量，并將紙料中的膠體物質(zhì)凝聚成小絮塊，再加入助留劑，這種同時使用絮凝劑的助留體系稱為三元助留體系。這里我們以不同陰離子微粒助留體系為主線，討論其助留機理及影響因素，不考慮陰離子垃圾問題。1、膠體二氧化硅類微粒助留體系陽離子淀粉/膠體二氧化硅助留體系出現(xiàn)最早，也是應(yīng)用最廣泛的微粒助留體系之一。后來又衍生出鋁表面改性的二氧化硅、微凝膠二氧化硅、硼改性膠體二氧化硅、離散型二氧化硅、結(jié)構(gòu)二氧化硅等。這里主要介紹常規(guī)膠體二氧化硅和結(jié)構(gòu)二氧化硅微粒助留體系。1.1常規(guī)膠體二氧化硅助留體系此助留體系由帶負電荷的直徑約為5nm的離散型膠體二氧化硅和陽離子馬鈴薯淀粉組成。使用該助留體系時，紙料中首先加入淀粉，其中約80％是支鏈淀粉，具有龐大的三維結(jié)構(gòu)，提供架橋作用。加入淀粉所形成的初始絮聚體具有很強的韌性，經(jīng)歷高剪切作用，仍保持原有的絮聚狀態(tài)。對細小纖維和填料上的表面負電荷中和更完全更均勻。膠體二氧化硅在高剪切之后加入，加入量在1～3kg/t。這些大量的帶負電荷的微?？纱┻^絮聚體，通過電中和作用將較大的絮聚體壓實并使之脫水，降低陽離子淀粉的潤脹性，形成小而致密的強度更高的絮聚體。由陽離子淀粉/膠體二氧化硅引發(fā)的絮聚，形成結(jié)構(gòu)致密而尺寸較小的細小纖維絮聚體。細小纖維絮聚體吸附在纖維表面，隨纖維一起留在紙幅中，有利于細小纖維組分在紙幅中的均勻分布，增加了紙頁的透氣性和均勻性，并將液相中不利于紙料脫水的淀粉吸附到紙料組分上。因此在提高紙料留著率的同時也大大改善了紙料的濾水性能，并同時提高了紙張的強度。膠體二氧化硅微粒助留體系對細小纖維的絮聚過程示意圖膠體二氧化硅微粒助留體系對細小纖維的助留作用示意圖影響陽離子淀粉/膠體二氧化硅助留助濾的因素：電荷密度膠體二氧化硅在最后的絮聚中主要起電中和作用，其電荷密度就成為影響絮聚效率的最重要因素。膠體二氧化硅的電荷密度決定了達到其最大絮聚所需要的量，即電荷密度越高，達到其最高絮聚所需要的量越少。常規(guī)離散型膠體二氧化硅微粒的平均粒度一般約為5nm，以盡量提高其電荷密度，進而提高絮聚效率。分子量在淀粉的電荷密度相同的條件下，高分子量淀粉與膠體二氧化硅微粒組成微粒助留體系時，其助留效果顯然高于低分子量淀粉與相同二氧化硅微粒組成的助留體系。體系pH值雖然膠體二氧化硅的等電點僅為pH值2左右，但其在pH值小于7時所帶負電荷量很少，只有在pH值7~10的范圍內(nèi)，其表面硅醇（羥）基的電離才會產(chǎn)生足夠高的負電性。因此膠體二氧化硅微粒助留體系僅適用于中性/堿性抄紙系統(tǒng)。雖然目前的商品膠體二氧化硅表面已經(jīng)鋁酸鹽改性，但其最有效pH值仍在中性范圍內(nèi)。水的硬度生產(chǎn)用水的硬度對陽離子淀粉/膠體二氧化硅的使用效果影響也很大。當紙機白水的鈣離子含量超過200~300mg/L時，體系的助留助濾作用就會明顯降低。因為在高鹽含量條件下，尤其像鈣離子對填料、細小纖維和纖維表面負電荷產(chǎn)生強烈的屏蔽作用，從而大大降低陽離子淀粉對這些紙料組分的吸附性能和反應(yīng)活性。因此膠體二氧化硅微粒助留體系不適于高硬度的生產(chǎn)用水體系。1.2結(jié)構(gòu)二氧化硅微粒助留體系從前面的敘述中可得知，膠體二氧化硅的電荷密度決定了體系的絮聚效率，而且其粒徑一般為5nm。然而，如果將微小的膠體二氧化硅微粒如1nm的原生粒子聯(lián)成枝狀，則即保留了粒子的高電荷密度，又增大了微粒的實際粒度，從而可提高膠體二氧化硅的微粒助留效果。研究也證實，粒徑小于3nm的膠體微粒本身不具有助留作用，但聯(lián)成枝狀則其助留效果明顯提高，且達到最好助留效果所需膠體二氧化硅的量顯著降低。因此要與陽離子聚丙烯酰胺形成有效的協(xié)同助留作用，微凝膠二氧化硅必須具有高電荷密度和加長的枝狀結(jié)構(gòu)。因此，后來發(fā)展了原生顆粒直徑2～3nm的高微聚程度的結(jié)構(gòu)二氧化硅微粒，與合成聚合物陽離子聚丙烯酰胺組成新型膠體二氧化硅微粒助留體系。結(jié)構(gòu)二氧化硅高度微聚集的二氧化硅結(jié)構(gòu)二氧化硅的微粒橋聯(lián)示意圖2、蒙脫石類微粒助留體系蒙脫石微粒助留體系由陽離子聚丙烯酰胺和蒙脫石微粒組成，由于陽離子聚丙烯酰胺為合成聚合物，其分子量、電荷密度和分子結(jié)構(gòu)易于控制；而蒙脫石為天然礦物，結(jié)構(gòu)與性能相對穩(wěn)定。蒙脫石的結(jié)構(gòu)特點蒙脫石是膨潤土的主要礦物成分，因此蒙脫石微粒助留體系也常稱為膨潤土微粒助留體系，為二八面體礦物，長/厚比和比表面積較大，可在吸附的陽離子聚合物鏈圈鏈尾間架橋，常與高分子量、低電荷密度的線性或略帶分支的陽離子聚丙烯酰胺組成微粒助留體系。蒙脫石在酸性介質(zhì)中以O(shè)H－的電離為主，產(chǎn)生端面正電荷，在堿性介質(zhì)中則以鋁離子的電離為主，帶有端面負電荷，等電點約為pH值9.1。蒙脫石主要有鈉基蒙脫石和鈣基蒙脫石。鈉基蒙脫石具有更好的Zeta電位和膠體穩(wěn)定性，因此微粒助留劑的蒙脫石一般為天然或改性的鈉基蒙脫石。

2.1蒙脫石微粒助留機理高分子量、低電荷密度的陽離子聚丙烯酰胺首先加入紙料中，以鏈圈鏈尾的形式吸附到紙料上，并以橋聯(lián)機理首先引起紙料各組分的初始絮聚。初始絮聚體，尤其是纖維間形成的大絮聚體經(jīng)高剪切作用破壞后，暴露出更多的陽離子聚丙烯酰胺鏈段，從而為帶負電荷的蒙脫石提供更多的吸附點。蒙脫石就在這些吸附于不同紙料粒子上的陽離子聚丙烯酰胺的鏈圈鏈尾之間，靠靜電中和作用及與CPAM非帶電荷鏈段的配合或氫鍵作用，將破碎后的小絮聚體重新橋聯(lián)起來或?qū)⒓毿±w維的絮聚體直接橋聯(lián)到纖維上，形成較CPAM初始絮聚體尺寸更小，結(jié)構(gòu)更致密、強度更大、水分更低的微小聚集體，從而在提高紙料留著率的同時也相對改善了成紙的勻度和濾水性能。蒙脫石微粒助留體系對紙料的絮聚過程示意圖蒙脫石還可與紙料懸浮液中未吸附的CPAM作用，在溶液中形成聚丙烯酰胺－蒙脫石復(fù)合物網(wǎng)絡(luò)而引發(fā)紙料絮聚。雖然這部分CPAM的絮聚方式?jīng)]有吸附到紙料上的CPAM與蒙脫石引發(fā)的紙料絮聚效率高，但可將CPAM沉積到紙料組分上，減少紙料懸浮液中游離CPAM，從而進一步改善紙料濾水性能。2.2影響蒙脫石微粒助留的主要因素任何有助于CPAM以延伸構(gòu)象吸附的因素均有助于提高蒙脫石微粒的絮聚效率和所形成絮聚體的強度。適當提高CPAM的陽離子度會提高蒙脫石的重聚效率。降低CPAM在纖維上的平伏構(gòu)象，可以提高其絮聚效率。如加入適量的位阻劑PDADMAC。蒙脫石制備中降低懸浮液的濃度，增加分散時的剪切力，應(yīng)用檸檬酸鈉改性蒙脫石都會有助于提高助留效果。電解質(zhì)濃度影響CPAM在纖維上的吸附，同樣會影響蒙脫石微粒的助留作用。蒙脫石加入后至脫水前與紙料的接觸時間影響助留效果。湍流中，大約1s，紙料的絮聚達到最大值；之后，隨著時間的延長，絮聚有所下降。2.3蒙脫石/非離子或陰離子PAM微粒助留體系在以機械漿或二次纖維漿、脫墨廢紙漿為主的紙料體系中，由于存在著大量的陰離子干擾物和電解質(zhì)，一般以陽離子聚合物作為高分子絮凝劑的助留體系往往達不到滿意的助留助濾效果，即使加入低分子量的陽離子凝聚劑，也由于紙料中大量的陰離子干擾物而效果不明顯，且成本也過高。但由于非離子