高電導(dǎo)率環(huán)境中濕部化學(xué)助劑吸附特性的研究.pdf

1、隨著造紙白水封閉循環(huán)程度的提高，白水系統(tǒng)中溶解和膠體物質(zhì)以及無(wú)機(jī)鹽含量的大幅升高，系統(tǒng)中加入的各種濕部化學(xué)助劑是否仍然有效，是需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。本研究選取了氯化鈉(NaCl)和氯化鈣(CaCl2)兩種鹽，將一種BCTMP漿料的電導(dǎo)率調(diào)整為5000μS/cm和500μS/cm的高、低兩個(gè)水平（必要時(shí)配入碳酸鈣填料）。選定紫外可見(jiàn)光譜法(UV-Vis法)為主要研究方法，考察了熒光增白劑(FWA)、甲基紫(MV)顯白劑、聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷

2、(PAE)濕強(qiáng)樹(shù)脂、陽(yáng)離子淀粉(DSA-CS)干強(qiáng)劑、烷基烯酮二聚體(AKD)施膠劑和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（CPAM）助留劑等多種助劑在這種高、低電導(dǎo)率漿料體系中的吸附行為。其中熒光增白劑(FWA)在高低電導(dǎo)率環(huán)境中吸附于纖維和填料的行為是本研究的重點(diǎn)。
　　首先，針對(duì)熒光增白劑(FWA)在漂白熱磨化學(xué)機(jī)械漿(BCTMP)纖維上的吸附進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，不論是NaCl還是CaCl2體系，高電導(dǎo)率條件下FWA在纖維上的吸附率均高于其在

3、低電導(dǎo)率條件下的。相同的FWA用量條件下，與NaCl體系相比，CaCl2體系中FWA在纖維上的吸附率較高。紙張浸漬法也表明，與低電導(dǎo)率條件相比，高電導(dǎo)率條件下FWA的增白效果更佳。低電導(dǎo)率條件下，Ca2+促進(jìn)增白的效果明顯好于Na+，但在高電導(dǎo)率條件下，Na+促進(jìn)增白的效果與Ca2+相近。
　　考慮到造紙中填料的使用會(huì)在很大程度上影響助劑的作用，論文進(jìn)一步探討了FWA在填料和纖維上的吸附分配。結(jié)果表明，在由70％的BCTMP纖維和

4、30％的沉淀碳酸鈣(GCC)填料和去離子水組成的漿料體系中，大部分FWA殘留在水中，只有較少部分被纖維或填料吸附;且吸附在纖維上的量要比吸附在填料上的量多，但單位克重填料上FWA的吸附量總是高于單位克重纖維上FWA的吸附量。
　　緊接著，論文采用NaCl或CaCl2將體系的電導(dǎo)率調(diào)節(jié)為高(5000μS/cm)、低(500μS/cm)兩個(gè)水平，比較了不同情況下FWA在填料和纖維上的吸附分配行為。結(jié)果表明:在Na-H、Na-L、Ca-

5、H、Ca-L四個(gè)體系（依次表示NaCl調(diào)節(jié)的高、低電導(dǎo)率體系和CaCl2調(diào)節(jié)的高、低電導(dǎo)率體系）中，F(xiàn)WA的用量越大，其在纖維上的吸附量、在填料上的吸附量、以及在水中的殘存量均越大。但是考慮百分率，F(xiàn)WA用量越大，將有更大的部分殘留在水中，吸附于纖維上的百分率則基本不變或略有增加，吸附于填料上的百分率則明顯下降。進(jìn)一步考察電導(dǎo)率高低對(duì)吸附的影響表明，不論是NaCl體系還是CaCl2體系，電導(dǎo)率的升高均會(huì)促進(jìn)FWA吸附于紙料，即電導(dǎo)率升高

6、，F(xiàn)WA在水中的殘存量和殘存率減少，在填料上的吸附量和吸附率顯著增加，在纖維上的吸附量和吸附率也是減少。同一低電導(dǎo)率(500μS/cm)條件下，與Na+的作用相比，Ca2+可促進(jìn)FWA在紙料上的吸附，其表現(xiàn)為FWA在水中的殘存量和殘存率減少，在填料上的吸附量和吸附率明顯增加，但其在纖維上的吸附量和吸附率變化不大;同一高電導(dǎo)率(5000μS/cm)條件下所得結(jié)果基本和低電導(dǎo)率情況下的一致，不同之處在于高電導(dǎo)率條件下Ca2+明顯降低了FWA

7、在纖維上的吸附。由此可見(jiàn)，高電導(dǎo)率可以促進(jìn)FWA在紙料上的吸附，但主要促進(jìn)的是其在填料上的吸附，其在纖維上的吸附變化不大甚至?xí)艿诫妼?dǎo)率的不良影響。
　　論文的最后部分考察了高、低電導(dǎo)率環(huán)境中甲基紫(MV)染料、聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷（PAE）濕強(qiáng)樹(shù)脂、陽(yáng)離子淀粉(DSA-CS)干強(qiáng)劑、烷基烯酮二聚體(AKD)施膠劑和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM)助留劑等具有代表性的濕部化學(xué)助劑在纖維上的吸附行為。結(jié)果表明:在NaCl體系或CaCl2

8、體系中，對(duì)于MV和AKD，高電導(dǎo)率促進(jìn)了它們?cè)诶w維上的吸附;對(duì)于PAE，電導(dǎo)率對(duì)其在纖維上的吸附影響很小;對(duì)于DSA-CS和CPAM，高電導(dǎo)率降低了其在纖維上的吸附。在電導(dǎo)率相同的條件下，與Na十作用相比，低電導(dǎo)率條件下Ca2+促進(jìn)了MV在纖維上的吸附，但高電導(dǎo)率條件下，Ca2+反而降低了其在纖維上的吸附;對(duì)于A(yíng)KD，Ca2+促進(jìn)其在纖維上的吸附;對(duì)于PAE、DSA-CS和CPAM，Ca2+降低了其在纖維上的吸附。
　　論文所得結(jié)