⑴ 什麼是紙漿中的皂土成分
皂土也稱膨潤土,是一種含天然水硅酸鋁的礦物石,遇水膨脹,可吸附8—15倍於自身的含水量,廣泛用於粘合劑、吸附劑、乳化劑等。皂土微粒可用於書寫印刷紙、新聞紙、與食物相接觸的紙及紙板等高檔紙品的生產。
膨潤土在造紙工業中的應用與開發前景
陸趙情 張美雲
摘要:膨潤土礦資源儲量在我國非常豐富,膨潤土有著特殊的物理化學性能而在制漿造紙生產中有著多種用途。主要綜述了膨潤土在造紙工業領域中的應用現狀與開發前景,重點論述膨潤土作為制漿造紙生產中助留助濾、污水處理、樹脂控制、紙張顯色及廢紙脫墨等過程助劑的應用。
關鍵詞:膨潤土;造紙工業;應用;前景
膨潤土是一種以蒙脫石為主要成分的細粒粘土。中國膨潤土礦資源非常豐富,全國23個省(區)皆有膨潤土礦產出。預測資源量在70億t以上,到2005年底全國探明保有儲量近50億t,居世界第l位。種類齊全,既有鈣基膨潤土,又有鈉基膨潤土。雖然我國的膨潤土儲量豐富,但有關膨潤土開發應用的研究還不夠廣泛和深入,這在一定程度上制約了我國膨潤上的資源優勢向經濟優勢的轉化。制漿造紙是一個工藝過程復雜的行業,其中涉及到許多的物理化學反應,也需要添加多種無機、有機助劑,以達到優化工藝的目的。膨潤土作為一種性能優良的助劑在制漿造紙生產中有著多種用途的應用,本文主要介紹膨潤土在助留助濾、污水處理、樹脂控制、廢紙脫墨及加工紙等方面的應用。
1、膨潤土的組成和物理化學特性
膨潤土礦的主要礦物蒙脫石是一種含水的層狀鋁硅酸礦物。蒙脫石的晶體是由很多互相平行的晶層構成,每個晶層都是由頂、底的硅氧四面體和中間的鋁氧八面體層構成,其化學分子式為A12O3·4SiO2·nH2O,晶層間含有水分子和可交換性陽離子。在八面體空隙中的Al3+常被低價的Mg2+、Fe2+置換;四面體空隙中的Si4+被A13+置換。由於低價陽離子替代了高價陽離子,使得蒙脫土結構中產生了多餘的負電價。為了保持電中性在蒙脫土片層之間,除水分子外,存在較大半徑的陽離子Na+、Ca2+、Mg2+,等。這些陽離子是可交換的,從而使蒙脫石具有離子交換性、吸水性、膨脹性、觸變性、粘結性、吸附性等一系列對於造紙工業而言很有價值的特性。
2、膨潤土在制漿造紙工業中的應用
2.1膨潤土在助留助濾中的應用
隨著更高速、更復雜紙機以及多種化學添加劑的出現,封閉白水循環,填料負荷增加及二次纖維用量上升,使造紙技術有了很大的進展。增加細小纖維和填料的留著;同時改善紙機的濾水狀況,可以大大提高經濟效益。並可改善紙張的某些性能。另外,紙機車速的提高必然引起紙頁成形時受到更大的剪切力.這就要求所形成的絮聚體必須有一定的耐剪切性,傳統的工藝改進以及機械方法已不能適應這種要求。為了達到這些目的我們必須開發更多清潔、有效而又經濟的助留助濾劑。
海德羅科爾(Hydrocol)系統是由英國聯合膠體公司開發的一種由改性的膨潤土和高分子陽離子型聚合物組成的新型多元微粒助留助濾系統。助留機理是添加高分子量聚合物在漿料中,所形成的絮聚體被混合泵和篩漿機剪斷,改性膨潤土在漿料中使其凝聚,結果就形成了獨特的凝聚體結構。即使在白水中也能看到極強的再凝聚效果。
助留助濾系統膨潤土的典型粒子為層厚0.9nm,層疊5~7層,表面約為300nm×l00nm的層片狀結構。其水化時的比表面積較大,約為700~800m2/g。膨潤土片層有負電性表面和正電性邊緣,易於吸附膠體物質。當膨潤土在水中被水解,陽離子以鈉離子形式形成帶負電荷的粒子。這種帶負電荷的粒子,不受pH值的影響,在酸性和鹼性中同樣顯示良好的性能。適合在機制紙和紙板的所有領域中的酸性和中性抄紙,可獲得以往的單一聚合物所不能收到的高留著率和高濾水效果。膨潤土的上述特性,被廣泛地用於助留助濾劑和白水回收處理等造紙工藝中。
下面為採用Hydrocol的微粒子助留體系用於白水封閉系統的生產實例:加拿大蒙大拿的一家用GCC生產瓦楞紙板的工廠,在白水封閉後使用Hydrocol膨潤土助留助濾系統,使造紙廢水的排放量從6000m3/d減少為零,留著率從85%提高到92%,且白水回用後節省能源5%。
2.2膨潤土在施膠中的應用
膨潤土由於在水相中能形成分散良好的懸浮液,因而可以用作一些助劑在水相中的穩定劑。最近的美國專利報道了膨潤土在施膠中的應用,其將反應性施膠劑加入膨潤土的懸浮液中,從而可以少用甚至不用表面活性劑,施膠劑受分散在水中的膨潤土的影響,具有較好的分散性和穩定性。這種膠料懸浮液可用作造紙過程內部或外部的施膠。以膨潤土代替表面活性劑有好的物理性能,改善了化學穩定性,減少了水解作用的發生,同時也降低了表面活性劑對造紙過程的不良影響,當用作內部施膠時,膨潤土還可在微粒助留助濾體系中起到助留助濾的作用。所用膨潤土為鈉基、鋰基或經鈉鹽活化後的膨潤土。
2.3膨潤土在廢水處理中的應用
膨潤土在制漿造紙工業廢水處理中的應用優勢在於吸附性能和脫色能力較強,通過對廢水中污染物的吸附來達到降低COD和脫色的目的。用於廢水處理的膨潤土通常要進行有機改性以增強其對有機污染物的吸附能力。常用的有機改性劑為有機胺陽離子表面活性劑,如氯化十六烷基吡啶(CPC)、溴化十六烷基三甲銨(CTMBA)、氯化十四烷基吡啶(TPC)等。改性膨潤土對有機質有很強的親合力,有機質不僅可以被吸附於顆粒表面,而且也可以進入到膨潤土的層間,形成膨潤土——有機物復合體,另外改性膨潤土對重金屬離子都有良好的吸附作用。
在鹼法造紙或硫酸鹽造紙制漿過程中,產生的蒸煮廢水稱為黑液,其顏色深黑,有臭味,生產1t紙漿產生的黑液為15~20m3,全國水污染總量的30%來自造紙黑液,污染嚴重。用膨潤土處理造紙黑液在國外早有報道,國內在這方面的應用及相關文獻為數不多。武漢化工學院的孫家壽等經硅交聯和有機物改性製成有機交聯膨潤土(TBC),探討了TBC對黑液經酸化絮凝處理後的水中COD的吸附性能。研究發現,當pH值=4.5,TBC用量為24g/LH2O時,在常溫下攪拌吸附60min後,其對COD的吸附效率為61.5%,吸附容量為549.3mgCOD/g。此外,膨潤土可與高分子絮聚劑連用,用於脫墨廢水的處理及污泥脫水。楊久義等介紹了一種採用膨潤土製備處理造紙黑液廢水用的絮凝劑的方法,經正交試驗,選擇出優化的工藝條件,色度、COD去除率分別達90%和70%。邵紅等以鈉基膨潤土為原料,合成了鎳鋯-無機柱撐、鎳鋯-有機柱撐系列改性膨潤土,比較了不同改性膨潤土對造紙廢水的處理效果,研究結果表明,有機柱撐膨潤土對造紙廢水的處理效果最好,COD、色度、濁度去除率分別為77.8%、94%、97.4%。
2.4膨潤土在樹脂控制中的應用
在制漿過程中,大量的水溶性聚合物和膠體物釋放至生產過程的水中,木材的膠體物和樹脂物有沉積在設備和產品表面的趨向,會引起生產問題和紙頁缺陷。樹脂控制的方法主要可分為物理控製法和化學控製法。其中化學控製法是目前最為常用和比較有效的樹脂控制方法,它是利用一些樹脂控制劑使樹脂附著在纖維表面或穩定地分散在漿料系統中,從而避免樹脂在設備表面的沉積。經改性處理的有機膨潤土由於具有較大的比表面積和有機物親和力,因而也是一種有效的樹脂控制劑。它可以吸附系統中憎水性的膠狀樹脂,降低樹脂的表面能量,使樹脂失去其特有的粘性,從而抑制了樹脂的粘附、聚結和沉積,將0.5%~1%的膨潤土加入紙漿懸浮液中,可以有效地吸附這些雜質及防止它們聚集。膨潤土除了能吸附膠狀樹脂外,也可以附著在已聚結的樹脂顆粒上,從而降低樹脂的粘性。然而當系統中存在剪切力時,已聚結的樹脂顆粒可能會重新暴露出新鮮的表面,而又具有聚結與沉積的趨勢,因此合理選擇膨潤土加入的位置非常重要。
2.5膨潤土在廢紙脫墨中的應用
在廢紙回收系統中,膨潤土(單獨用或和滑石粉組合使用)可以通過將油墨和膠粘物吸附和系縛到纖維上,從而使油墨和膠粘物沉積到紙機各部件的趨勢減到最小程度。廢紙循環使用中,成紙中有用裸眼可見的斑點,這些斑點是由於油墨粒子具有「難於分散性質」而分散得差的結果。粒子通常是片狀,厚度值從幾微米(小粒子)到10μm(較大粒子),在廢紙制漿過程中用機械分散的方法控制斑點,粒子被機械破碎,減小粒子尺寸使斑點成為不可見的。這些粒子不被除去而留於漿料中,故紙漿成為灰色,使白度大大降低。若加入膨潤土到廢紙配料中,可防止斑點形成,膨潤土能減小油墨粒子尺寸,使其能通過洗滌從漿中除去,或者聚集小油墨粒子成大尺寸的粒子,可以通過浮選或離心凈化達到有效的除去,從而提高紙漿的白度。膨潤土在整個過程中起到了吸附、分散、沉積物控制、抗再沉澱等多種作用。
2.6膨潤土在顏料塗布加工中的應用
用於生產塗布加工紙的塗料主要由顏料、膠粘劑和助劑所組成。在所使用的助劑中有一類流變控制劑,其作用是調節塗料的流變性能,使其符合生產工藝的要求,避免由於塗料流變性能不佳而產生的產品質量問題。當蒙脫土分散於水相中時,表面水合作用和層間雙電層的排斥作用會造成膨潤土層間距的增大和體積的膨脹,這一作用可使膨潤土在水相體系中起到增稠的效果,因而在紙張塗料中可使用膨潤土來作為流變控制劑。同時由於膨潤土具有規整的片層結構,也有利於提高塗料的遮蓋性能以及塗層的平整性,從而起到一定的顏料的作用。
有專利報道了以膨潤土作為部分顏料生產塗布加工紙的工藝,其產品經壓光後特別適合於相片列印和膠印。
2.7膨潤土作為填料的應用
前面提到膨潤土具有強烈的水化作用,因而能夠形成更細微的片狀結構,呈膠體狀態,大量吸附帶正電荷的電解質,可與帶負電荷的纖維結合,從而使膨潤土留著在纖維上。在助留助濾的同時,膨潤土也起到了造紙填料的作用。另外膨潤土具有「物美價廉」的特點,可應用於低定量紙的生產,能夠獲得高加填量但不降低成紙強度,尤其是撕裂度。杭州某研究所應用研究表明,改性膨潤土可作為低白度紙和紙板的填料(膨潤土本身白度不高),表現出強烈的吸附性和高度的分散性,高留著率,對成紙強度影響小。同時,由於改性膨潤土能吸附細小纖維和其他細小物質,降低了紙廠排放白水的濃度,能夠減小排放污水對水域造成的污染。
2.8膨潤土在紙張顯色中的應用
用鹽酸、硫酸或磷酸處理過的天然膨潤土被稱為酸性白土。酸性白土與膨潤土原礦物相比,比表面積顯著增加,具有很高的吸附性能和觸媒活性。傳真紙、發票和計算機記錄用的壓敏復寫紙就是應用了酸性白土與白色(無色)染料接觸發生的化學反應來實現化學顯色的。
膨潤土在無碳復寫紙中作為力敏色素的顯色劑,用於無碳復寫紙的酸活化處理膨潤土產品,在英國、德國、日本早已生產使用。浙江省地質礦產研究所利用仇山優質膨潤土,製成無碳復寫紙用特種漂土,產品經北京造紙研究所等單位使用,認為完全可以替代進口產品。
以三層的無碳復寫紙為例,在上層紙和中層紙背面所用的粘結劑中包有含色素的明膠、阿拉伯樹膠微膠囊在中層紙和下層紙的表面粘有酸性白土作為顯色劑。紙中的色素受微膠囊保護,重疊後不自行顯色。但當用筆尖或打字機針頭對紙面施加壓力時,微膠囊就會破裂,染料外溢後與塗層面接觸,酸性白土顯色劑具有吸附力並能提供質子,無色染料獲得質子後內酯環斷裂形成極化離子結構而實現顯色。
3小結
總之,膨潤土除了作為微粒助留助濾體系方面的研究與應用較為廣泛之外,在其他方面的研究與應用都還不多,有待進一步地開展。膨潤土性能優越,從膨潤土的物理化學特性進行分析,其在制漿造紙的多個工段中都有著巨大的潛在應用價值。隨著有關膨潤土的開發、改性及深加工等工作的深入開展,其應用領域必將進一步擴大。國內目前許多企業還依賴於進口膨潤土,我國膨潤土儲量居世界第一位,分布地區廣,充分利用這得天獨厚的優越條件,自行開發高質量的膨潤土產品,對於造紙工業提高產品質量和經濟效益都有著非常重要的意義。
⑵ 表面活性劑的用處
應用
概述
表面活性劑由於具有潤濕或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗滌、防腐、抗靜電等一系列物理化學作用及相應的實際應用,成為一類靈活多樣、用途廣泛的精細化工產品。表面活性劑除了在日常生活中作為洗滌劑,其他應用幾乎可以覆蓋所有的精細化工領域。
1.增溶
要求:C>CMC ( HLB13~18) 臨界膠束濃度(CMC):表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度。當其濃度高於CMC值時,表面活性劑的排列成球狀、棒狀、束狀、層狀/板狀等結構。 增溶體系為熱力學平衡體系; CMC越低、締合數越大,增溶量(MAC)就越高; 溫度對增溶的影響:溫度影響膠束的形成,影響增溶質的溶解,影響表面活性劑的溶解度 Krafft點:離子型表面活性劑的溶解度隨溫度增加而急劇增大這一溫度稱為Krafft點, Krafft點越高,其臨界膠束濃度越小 曇點:對於聚氧乙烯型非離子表面活性劑,溫度升高到一定程度時,溶解度急劇下降並析出,溶液出現混濁,這一現象稱為起曇,此溫度稱為曇點。在聚氧乙烯鏈相同時,碳氫鏈越長,濁點越低;在碳氫鏈相同時,聚氧乙烯鏈越長則濁點越高。
2.乳化作用
親水親油平衡值(HLB):表面活性劑分子中親水和親油基團對油或水的綜合親合力。根據經驗,將表面活性劑的HLB值范圍限定在0-40,非離子型的HLB值在0-20。 混合加和性:HLB=(HLBa Wa+HLBb /Wb) / (Wa+Wb) 理論計算:HLB=∑(親水基團HLB值)+∑(親油基團HLB)-7 HLB:3-8 W /O型乳化劑:Span;二價皂 HLB:8-16 O/W型乳化劑:Tween;一價皂
3.潤濕作用
要求:HLB:7-9。 使用表面活性劑可以控制液、固之間的潤濕程度。農葯行業中在粒劑及供噴粉用的粉劑中,有的也含有一定量的表面活性劑,其目的是為了提高葯劑在受葯表面的附著性和沉積量,提高有效成分在有水分條件下的釋放速度和擴展面積,提高防病、治病效果。 在化妝品行業中,做為乳化劑是乳霜、乳液、潔面、卸妝等護膚產品中不可或缺的成分。
4.助懸作用
在農葯行業,可濕性粉劑、乳油及濃乳劑都需要有一定量的表面活性劑,如可濕性粉劑中原葯多為有機化合物,具有憎水性,只有在表面活性劑存在的條件下,降低水的表面張力,葯粒才有可能被水所潤濕,形成水懸液;
5.起泡和消泡作用
表面活性劑在醫葯行業也有廣泛應用。在葯劑中,一些揮發油脂溶性纖維素、甾體激素等許多難溶性葯物利用表面活性劑的增溶作用可形成透明溶液及增加濃度;葯劑制備過程中,它是不可缺少的乳化劑、潤濕劑、助懸劑、起泡劑和消泡劑等。
6.消毒、殺菌
在醫葯行業中可作為殺菌劑和消毒劑使用,其殺菌和消毒作用歸結於它們與細菌生物膜蛋白質的強烈相互作用使之變性或失去功能,這些消毒劑在水中都有比較大的溶解度,根據使用濃度,可用於手術前皮膚消毒、傷口或粘膜消毒、器械消毒和環境消毒;
7.抗硬水性
甜菜鹼表面活性劑對鈣、鎂離子均表現出非常好的穩定性,即自身對鈣、鎂硬離子的耐受能力以及對鈣皂的分散力。在使用過程中防止鈣皂的沉澱,提高使用效果。
8.增粘性及增泡性
表面活性劑有對改變溶液體系的作用,增大粘度變稠或增大體系的泡沫,在一些特除的清洗、開採行業有廣泛的應用。
9.去垢、洗滌作用
去除油脂污垢是一個比較復雜的過程,它與上面提到的潤濕、起泡等作用均有關。 最後要說明的是,表面活性劑起作用,並不單單是因為某一方面的作用,很多情況下是多種因素共同作用。如在造紙工業中可以用作蒸煮劑、廢紙脫墨劑、施膠劑、樹脂障礙控制劑、消泡劑、柔軟劑、抗靜電劑、阻垢劑、軟化劑、除油劑、殺菌滅藻劑、緩蝕劑等。
⑶ 表面活性劑七種功能中的一種功能中的作用原理 影響因素和應用實例
表面活性劑的應用.增溶:C>CMC
(
HLB13~18)
增溶體系為熱力學平衡體系
CMC越低、締合數越大,增溶量(MAC)就越高
溫度對增溶的影響:溫度影響膠束的形成,影響增溶質的溶解,影響表面活性劑的溶解度
Krafft點:離子型表面活性劑的溶解度隨溫度增加而急劇增大這一溫度稱為Krafft點,
Krafft點越高,其臨界膠束濃度越小
曇點:對於聚氧乙烯型非離子表面活性劑,溫度升高到一定程度時,溶解度急劇下降並析出,溶液出現混濁,這一現象稱為起曇,此溫度稱為曇點。在聚氧乙烯鏈相同時,碳氫鏈越長,濁點越低;在碳氫鏈相同時,聚氧乙烯鏈越長則濁點越高。
2.乳化劑:
HLB:3-8
W
/O型乳化劑:Tween;一價皂
HLB:8-16
O/W型乳化劑:Span;二價皂
3.潤濕:(HLB:7-9)
4.助懸
5.起泡和消泡
6.消毒、殺菌
7.去垢劑
在生產生活中的應用
表面活性劑由於具有潤濕或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗滌、防腐、抗靜電等一系列物理化學作用及相應的實際應用,成為一類靈活多樣、用途廣泛的精細化工產品。表面活性劑除了在日常生活中作為洗滌劑,其他應用幾乎可以覆蓋所有的精細化工領域。
在造紙工業中可以用作蒸煮劑、廢紙脫墨劑、施膠劑、樹脂障礙控制劑、消泡劑、柔軟劑、抗靜電劑、阻垢劑、軟化劑、除油劑、殺菌滅藻劑、緩蝕劑等。
表面活性劑在醫葯行業也有廣泛應用。在葯劑中,一些揮發油脂溶性纖維素、甾體激素等許多難溶性葯物利用表面活性劑的增溶作用可形成透明溶液及增加濃度;在醫葯行業中可作為殺菌劑和消毒劑使用,其殺菌和消毒作用歸結於它們與細菌生物膜蛋白質的強烈相互作用使之變性或失去功能,這些消毒劑在水中都有比較大的溶解度,根據使用濃度,可用於手術前皮膚消毒、傷口或粘膜消毒、器械消毒和環境消毒;葯劑制備過程中,它是不可缺少的乳化劑、潤濕劑、助懸劑、起泡劑和消泡劑等。
在農葯行業,可濕性粉劑、乳油及濃乳劑都需要有一定量的表面活性劑,如可濕性粉劑中原葯多為有機化合物,具有憎水性,只有在表面活性劑存在的條件下,降低水的表面張力,葯粒才有可能被水所潤濕,形成水懸液;而且在粒劑及供噴粉用的粉劑中,有的也含有一定量的表面活性劑,其目的是為了提高葯劑在受葯表面的附著性和沉積量,提高有效成分在有水分條件下的釋放速度和擴展面積,提高防病、治病效果。
在化妝品行業中,做為乳化劑是乳霜、乳液、潔面、卸妝等護膚產品中不可或缺的成分。
⑷ 造紙系統中最好的膠粘物控制和去除技術是什麼方法
造紙助留助濾--膠粘物控制雙元系統
1、 系統構成
由兩種助劑構成,即CP800ZH陽離子支鏈高分子聚合物和我司的最新高科技產品造紙膠粘物控制劑AK-101。
2、 作用機理及特點
CP800ZH陽離子聚丙烯醯胺是一種帶支鏈分子結構的高分子聚合物,其獨特的支鏈結構大大增強橋聯吸附作用帶來多方位的助留能力,提高細小纖維尤其是灰分等填料的留著,並且其分子鏈上具有獨特的不飽和吸附點,以此來改善纖維的排列結構,保證填料的分布均勻,形成良好的紙張耐破度、耐折度、裂斷長、抗壓強度等物理指標。
在CP800ZH陽離子支鏈高分子聚合物和造紙膠粘物控制劑AK-101助留助濾系統中,CP800ZH高聚物在漿料中加入,形成較大的絮聚物紙漿,經高剪切力攪拌破壞再度分散後,紙漿就處於微小絮聚物狀態。造紙膠粘物控制劑AK-101在紙機旋翼篩出口處添加,它通過吸附絮凝作用將已經分散的小絮團重新連接起來,從而在紙漿中形成均勻而緻密的網路型的微小絮聚體,並且通過極高的捕捉吸附能力,將漿料中的DCS等物質均勻地定著在纖維表面帶出系統,所以不僅能提高紙料的助留助濾性能,大大改善了紙頁的勻度,而且能非常有效地降低系統中的各種沉積物。
3、使用方法
CP800ZH高聚物使用中性而且不含鹽類和雜質的水(40°左右,但不能超過60°的溫水可加速CP800ZH的溶解)按照0.05-0.1%的濃度溶解,溶解時應將CP800ZH高分子聚合物物緩慢撒入水中,一次撒過多溶膠團,溶解攪拌時不能過猛,攪拌應以100-300r/min為宜。CP800ZH高聚物按照0.15-0.25千克/噸(絕干漿)的添加量在沖漿泵入口或出口處加入。
造紙膠粘物控制劑AK-101的添加點則在壓力篩之後,稀釋50-100倍,添加量在0.5-1.5千克/噸(絕干漿)之間。
4、系統的倍增效果
1)、CP800ZH陽離子支鏈高分子聚合物和造紙膠粘物控制劑AK-101有良好的協同作用,兩者共同作用能顯著提高細小纖維和填料的單程留著率。留著率提高,網下白水濃度降低,改善紙機濕部抄造環境,提高紙機運行性能,減少濕部斷頭次數,降低爛漿、腐漿出現幾率,降低後期水處理負荷。
2)、CP800ZH陽離子支鏈高分子聚合物和造紙膠粘物控制劑AK-101的良好協同作用帶來紙張白度、光澤度、紙張耐破度、耐折度、裂斷長、抗壓強度等物理性能的提高。
3)、CP800ZH陽離子支鏈高分子聚合物和造紙膠粘物控制劑AK-101雙元助留除膠系統具有非常高的網部助濾作用,膠粘物高分散(控制)劑AK-101與紙漿絮團吸附所生成的絮團密實均勻,含水率低,紙頁的結構開放,在乾燥部容易被乾燥,能提高紙機車速。
4)、CP800ZH陽離子支鏈高分子聚合物和造紙膠粘物控制劑AK-101雙元助留除膠系統能很好地吸附和分散油墨、石蠟、瀝青等樹脂障礙物,將DCS均勻地定著在纖維上,帶出系統,最終能使循環系統中的DCS控制在一個穩定的數值內,提高白水循環效率,節約用水。
5)、CP800ZH陽離子支鏈高分子聚合物和造紙膠粘物控制劑AK-101系統良好的去除膠粘物效果,有效減少粘網、粘毯、粘缸等現象出現,提高工藝易耗品使用周期。
上海奧巴化工造紙化學技術國內國際領先優勢:
國內獨家提供全方位解決客戶助留助濾系統方案
國內獨家能為客戶提供最優化單元、雙元、三元助留助濾系統的企業
國內獨家能為客戶提供多元高分子助留助濾系統方案的企業
公司的膠粘物去除技術有效去除系統陰離子垃圾最終實現陰電荷平衡,降低白水COD,真正實現白水的100%完全封閉循環白水COD不上升。
公司的造紙助留和膠粘物控制雙元系統技術國際領先,有效解決系統膠粘物問題的同時留著率能高達95%以上。
公司的三元助留助濾系統噸紙成本低、使用方便、對細小纖維和填料的留著效果極佳,單程留著率高達98%以上,大大提高造紙企業生產效益。
許多造紙廠現用的助留系統正面臨一個難題:剛開始使用系統留著率高,使用一段時間留著率下降,調節系統和葯劑用量也無法解決留著率低的問題。公司的多元微粒助留助濾系統能有效解決這一難題。
⑸ 造紙用化學品的分類
根據習慣命名和造紙工業中使用的普遍性,粗略分為兩大類:①常用化學品,是大多數紙張生產中不可少的化學品。例如硫酸鹽制漿用的氫氧化鈉(燒鹼)、硫化鈉;紙漿漂白用的液氯(見氯氣)、次氯酸鈣;紙張施膠用的松香、硫酸鋁(明礬)等。②精細化學品(見精細化工),是滿足某種需要而添加的特殊化學品。例如用漂液漂白紙漿時,加入氨基磺酸,可減少纖維素降解,保持纖維素強度等。這種分類也帶有任意性,因為一種精細化學品經長期使用,可成為常用化學品。反之,常用化學品經改性後,可成為有特殊性能的精細化學品。
根據造紙用化學品的性能和用途,大致分為以下十幾類:
蒸煮劑在蒸煮工序中,為將木素從植物纖維中脫除所加的化學品。制漿方法不同,使用的化學品也不同。如鹼法(包括硫酸鹽法、苛性鈉法、石灰法)以氫氧化鈉、硫化鈉、石灰等為蒸煮劑;酸性亞硫酸鹽法以亞硫酸氫鈣(或鎂)為蒸煮劑;中性亞硫酸鹽法以亞硫酸鈉和碳酸鈉為蒸煮劑;氧鹼法以氧和氫氧化鈉等為蒸煮劑。以氫氧化鈉和硫化鈉為蒸煮劑的硫酸鹽法具有得率高、紙張強度好等優點,在制漿工藝上佔主導地位;近年來發展的蒽醌-燒鹼法可加速脫除木素,縮短蒸煮時間,提高紙漿得率,為很多制漿廠所採用。
漂白劑用以除去紙漿中殘留木素和有色物質的化學品。分化學漿漂白和機木漿漂白兩類。化學漿漂白常用氧化性漂白劑,例如液氯、次氯酸鈉(或鈣)、過氧化氫等,進行一段漂白,也可用液氯-氫氧化鈉-次氯酸鹽-二氧化氯(或亞氯酸鈉)等多段漂白。用次氯酸鹽一段漂白時,加入氨基磺酸,可減少纖維素降解。機木漿漂白多用還原性漂白劑,例如用連二亞硫酸鋅(或鈉),也可用過氧化氫、過氧化鈉等氧化性漂白劑,尚需加入硅酸鈉作緩沖劑,硫酸鎂作穩定劑,以調節酸值和防止微量重金屬離子對過氧化物的催化分解作用。
施膠劑用以延遲紙和紙板被水或水溶液滲透的化學品。分為漿內施膠劑和表面施膠劑兩類。漿內施膠劑是在紙頁形成前對纖維施膠用的膠料,主要是松香皂,還有蠟乳液和硬脂酸皂等。這類膠料必須在有酸性明礬(硫酸鋁)存在下,生成絮凝物沉積於纖維間,才能使乾燥後的紙頁有抗水性,也稱為「酸性施膠劑」。用酸性施膠劑施膠的缺點是紙老化性能差。20世紀70年代發展的烷基烯酮二聚體和烯基琥珀酸酐等合成膠,使用時不需加入明礬,可在中性或微鹼性條件下與纖維素羥基反應,而使紙有抗水性,稱為中性施膠劑。用中性施膠劑施膠的紙耐久性好,可用鹼性碳酸鈣為填料,以提高不透明度、白度、手感和印刷性能等優點;因而受到廣泛重視。用於處理紙面的膠料稱為表面施膠劑,通常在造紙機的施膠壓榨或壓光輥中進行。常用的表面施膠劑為變性澱粉、聚乙烯醇、動物膠、藻酸鈉等,可提高紙面強度、挺度和印刷性能等。某些特殊表面施膠劑,例如苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物、硬脂酸氯化鉻,可明顯增加紙的抗水性,甲基化三聚氰胺樹脂可改善紙的形態穩定性,使在較大濕度變化下變形小。
染色劑和調色劑使紙張染成各種顏色的化學品。常用的有鹼性染料、酸性染料、直接染料、熒光增白劑。此外,某些染料還能起調色作用,如用未漂紙漿抄紙時,加入少量藍色染料,能部分抵消纖維的黃色,提高白度。
增強劑用以提高紙和紙板物理強度的化學品。分為增干強劑和增濕強劑兩類:
早期的增干強劑為澱粉、植物膠等天然產品,後發展為澱粉衍生物和羧甲基纖維素等半合成產品,但都存在用量大、效果不理想等缺點。20世紀50年代後期,將合成高聚物加入紙漿中,才有了較大進步。目前,主要的增干強劑是低至中等分子量的離子型丙烯醯胺共聚物,此外尚有聚氨酯、聚醯胺等樹脂。運用少量增干強劑就可明顯提高紙的耐破、耐折、抗張等物理強度;在保持紙張原有強度的條件下可用部分廢紙、機木漿等廉價原料代替優質的針葉木漿;或增加填料用量,節約纖維原料等。
增濕強劑能使紙在被水完全浸濕後,仍能保持部分強度(稱為濕強度),中國廣泛應用的是三聚氰胺甲醛樹脂和脲甲醛樹脂。
助留劑 僅用以提高造紙過程中細小纖維和填料保留率的化學品,稱為助留劑,若兼具加快紙料濾水性,則稱為助留-助濾劑。早期使用聚氯化鋁、鋁酸鈉等無機產品,後來發展為使用陽離子澱粉、纖維素衍生物等半合成產品,效果均不很明顯。雖有一定助留效果,但用量較大。近年來,使用的大多為陽電荷的高分子聚合物,如聚丙烯醯胺、聚乙烯亞胺、聚醯胺、聚氨酯等。它們的長分子鏈可在纖維、細小纖維、填料等空隙間架橋,並與纖維表面陰電荷逐步中和以形成絮凝,從而提高保留率並增大濾水性。陰電荷的聚丙烯醯胺在鋁離子存在下,發生復合凝聚作用,也可提高保留率。使用助留劑還可減少造紙機的結垢,提高運行性,降低排放廢水中細小纖維、填料的含量,從而有利於環境保護。
消泡劑又稱防沫劑,用以抑制和消滅造紙過程中由各種因素形成泡沫的化學品。常根據各工序的具體情況和要求選擇。如廢水處理要求成本低,並不致引起二次污染,可在表面活性劑中摻有一定抑泡能力的膨潤土為填料;用於鹼法紙漿洗滌、漂白和黑液濃縮的消泡劑,要求耐鹼、耐高溫,大多由烯烴類溶劑和親油性表面活性劑組成;用於造紙機的消泡劑,要求在紙面不會形成油污點和影響抗水性,可選用硅油或硬脂肪醯胺、鈣(鋁)皂等組成的乳液型消泡劑。塗布消泡劑應兼具消泡和抑泡兩種功能,不影響塗層光亮度和印刷性能,其組分多選用飽和醇(如辛醇)、脂肪醇酯(如磷酸三丁酯)或聚氧乙烯脂肪醇醚等多種表面活性劑組成。
防腐劑在造紙過程中,用以抑制和消滅因微生物滋生繁殖引起腐漿障礙的化學品。早期用氯氣、氯胺、硫酸銅等作為防腐劑,效果不明顯。後來採用汞、錫等重金屬鹽和氯酚化合物,有滅菌效果,但因其毒性和造成環境污染而被禁止使用。近年來已研製成一系列高效、低毒、滅菌譜廣、生物降解性好的有機防腐劑,大多含有溴基、氰基、巰基、以及苯並咪唑、苯並噻唑等基團。
廢紙脫墨劑能脫除書刊報紙印刷油墨,或能使粘附的樹脂、塑料、膠粘物與纖維分離的化學品。早期用氫氧化鈉、硅酸鈉等鹼性物質加熱蒸煮,也有的加入烷基苯磺酸鹽、烷基硫酸鹽等洗滌劑,製得的紙漿色澤暗、白度低、僅適於生產一般生活用紙。目前,廢紙脫墨劑以高乳化性的聚氧乙烯壬基苯酚醚、聚氧乙烯烷代酚醚等非離子表面活性劑為主體,並根據紙漿質量要求、油墨類型而配加有其他助劑組成的脫墨劑。漂白後廢紙漿可代替部分闊葉木漿生產中級紙和高級紙。由烯烴類溶劑、滲透劑和乳化劑等組成新型脫墨劑,還可使橡膠、塑料、樹脂等膠粘物易於與纖維分離。
樹脂控制劑在造紙過程中能防止木漿游離樹脂析出或廢紙殘留油墨凝集而造成生產障礙的化學品。早期在紙漿內加入澱粉或明膠作保護膠體避免樹脂凝聚,也用氫氧化鈉或明礬調節酸值以避免樹脂析出,效果不明顯,後來用氨羧螯合物等軟水劑使與水中鈣、鎂、鐵等金屬離子螯合,消除其有害影響。近年來又發展樹脂控制劑,由聚丙烯酸鈉、亞甲基雙萘磺酸鈉等有機分散劑和聚氧乙烯烷代酚醚等非離子表面活性劑組成,可使樹脂顆粒分散,粘附性降低,從而避免因凝集成團造成的障礙。
絮凝劑能使水或水溶液中懸浮的細小顆粒形成絮狀沉積的化學品。常用的有明礬、聚氯化鋁、三氯化鐵等無機鹽類。用於水處理時,用量大、排放泥渣量多。近年發展的聚丙烯醯胺型高分子絮凝劑,用量很少、效果也明顯。在造紙工業中絮凝劑廣泛用於廢水凈化。在鹼回收中使碳酸鈉、硫酸鈉溶液澄清加快,碳酸鈉用石灰乳苛化時,加速碳酸鈣沉澱,加入污泥脫水機中可提高污泥干度,以便處理等。
塗料粘合劑塗布加工中,能使顏料相互粘合,並粘著於原紙的化學品。傳統使用的有酪蛋白、豆蛋白、氧化澱粉、聚乙烯醇等天然或合成化合物,但不同程度地存在耐水性差、質量多變、製成塗料粘度高和流變性不良等問題。20世紀50年代發展丁苯膠乳、丙烯酸酯乳液、聚醋酸乙烯酯等作為塗料粘合劑,大多有優越粘著力和抗濕摩擦性,作為高濃塗料有良好流變性,成品有明亮光澤度等。以後又發展了羧基化丁苯乳膠,用它作塗料粘合劑可提高機械穩定性,並增加塗布紙和印刷後油墨光亮度,它已代替酪蛋白作為主要粘合劑。石油危機後,又傾向於將合成膠乳與澱粉磷酸酯等澱粉衍生物混合使用,以保證塗料質量,並降低粘合劑成本。
塗布加工助劑能提高塗料質量、賦予特殊性能,或使塗布加工操作正常進行的系列化學品。主要有:①分散劑,用以降低高濃塗料粘度使之具有良好流變性。②潤滑劑,用以增進塗料流變性,降低摩擦系數、減少塗布紙在超級壓光時的粘輥現象。③阻溶劑,用以提高澱粉、酪蛋白、聚乙烯醇等塗料粘合劑抗水性。可增加塗層抗濕摩擦和紙面的拉毛強度。④塗料流變性改良劑,用來調節塗料粘度以適應各種塗布工藝。降低塗料粘度的稱為降粘劑,如尿素、雙氰胺等;提高塗料粘度的稱為增稠劑或保水劑,如丙烯酸酯共聚物、纖維素衍生物等。降粘劑可使塗料保持適當流變性,避免塗布紙產生剝落、條痕或起拱等毛病。塗布過程中還須添加消泡劑、防腐劑、熒光增白劑等其他助劑。
常用的造紙化學品還有毛毯洗凈劑、剝離劑、防水劑、柔軟劑、阻燃劑等。
⑹ 樹脂控制劑的生產過程有沒有化學反應
沒有
樹脂控制劑有滑石粉、硫酸鋁、表面活性劑及螯合劑等.滑石粉能吸附膠態樹內脂,使其留容著在紙頁中,從而避免樹脂沉積在設備表面,滑石粉的價格比較便宜,但用量多.硫酸鋁也是常用的樹脂控制劑,但使用pH值范圍較窄.表面活性劑和螯合劑是良好的樹脂控制劑,但價格較貴,且往往不能留在紙漿中而進入白水循環系統,產生積累,不利於白水循環。
⑺ 造紙行業除了使用造紙白水消泡劑外,還會使用什麼助劑
造紙塗布消復泡劑除了具有一制定的消泡效果外,對消泡劑的相容性要求會更高,從而避免可能會引起的塗膜縮孔、發霧、光澤降低、浮油等毛病、本品可在不影響光澤和流平性、不影響重塗性、不產生縮孔的情況下進行消抑泡。不會產生表面缺陷或影響成膜性,對水性塗料體系有特別效果
⑻ 什麼是造紙生產過程的樹脂障礙
樹脂障礙控制劑 PC–301,特點: 減少因清洗沉積物而造成的停機和產量損失專 ;減少因有機沉積屬物而造成的斷頭和產量損失 ;提高成紙質量 ;允許更高的抄造溫度 。 PC–301是一種非離子性的液體物質,它能包圍樹脂和其它存在於系統中的疏水性污染物
⑼ 造紙中有那些助劑,各有什麼用
有松香,屬於粘合劑,有增光劑,如DSD酸型染料,還有二氧化硅、滑石等硬化(光滑)劑,
要保證紙張的韌性、硬度,光滑性,白色等。