硅溶膠微粒助留系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用及機(jī)理的初步研究.pdf

1、在過去的十幾年內(nèi)，隨著紙機(jī)向高速化、大型化、中性化抄造的不斷發(fā)展，脫墨紙漿的大量應(yīng)用，白水封閉循環(huán)程度的日益提高，以及人們對高填料的追求促使助留系統(tǒng)發(fā)生了迅速的變化，已從單一組分助留系統(tǒng)發(fā)展到由陽離子聚合電解質(zhì)和無機(jī)微粒組成的微粒助留體系。在使用微粒助留體系時，陽離子聚合電解質(zhì)首先被加入，吸附到纖維、細(xì)小纖維和填料上,形成較大的絮團(tuán)，經(jīng)過泵或篩的高剪切后，大絮團(tuán)遭到破壞，然后再加入無機(jī)微粒(硅溶膠或膨潤土)，形成更小更緊密的絮團(tuán)。微粒助

2、留系統(tǒng)具有以往單組分和雙組分所達(dá)不到的優(yōu)點：留著率高，濾水速度快，抗剪切性能強(qiáng)，紙頁具有更好的勻度和松厚度。由于應(yīng)用效果顯著，在歐洲的助留劑市場上，微粒系統(tǒng)的使用達(dá)到了70％，而在我國是近幾年才開始使用的，并逐步得到重視，目前已有幾十臺大型紙機(jī)在使用微粒助留劑。 目前，國內(nèi)使用的微粒硅溶膠都是進(jìn)口的產(chǎn)品。本課題考察了影響產(chǎn)品性能的主要因素(濃度、pH值、溫度和反應(yīng)時間)，制定了兩種主要的工藝條件，在實驗室制備出了微粒硅溶膠，合成

3、的產(chǎn)品與進(jìn)口的硅溶膠一樣取得了良好的助留助濾效果，對實際生產(chǎn)有一定的指導(dǎo)作用。在此基礎(chǔ)上研究了陽離子聚丙烯酰胺/硅溶膠微粒助留系統(tǒng)在抄紙中的應(yīng)用性能，主要解釋了剪切力、接觸時間、pH值及聚合物用量等因素對該體系助留助濾效果的影響。 隨著現(xiàn)代造紙技術(shù)的發(fā)展，紙機(jī)濕部化學(xué)變得越來越復(fù)雜，對紙機(jī)濕部化學(xué)的研究也越來越深入。加強(qiáng)濕部化學(xué)控制必須要運(yùn)用濕部化學(xué)理論來指導(dǎo)，其核心是迅速地檢測濕部化學(xué)的各種參數(shù)。紙機(jī)濕部細(xì)小組分的留著和紙料的

4、濾水速度是濕部化學(xué)中重要的一部分。根據(jù)理論及實驗結(jié)果分析，本論文提出：工廠要以控制紙機(jī)白水系統(tǒng)固含量為目標(biāo)，而不是簡單控制單程留著率。配合紙機(jī)白水固含量的在線測量，在線系統(tǒng)電荷測量為優(yōu)化助留劑的使用和濕部化學(xué)的控制提供了新的機(jī)會。 本文還對微粒助留體系的機(jī)理進(jìn)行了初步的研究，無機(jī)微粒主要通過靜電作用與吸附了聚合物的纖維發(fā)生作用，降低了帶電粒子之間的排斥力，在纖維與細(xì)小組分之間發(fā)生架橋，形成了致密的、高強(qiáng)度的絮聚體，決定無機(jī)微粒效