曾丽萍[1]2004年在《新型AKD乳液在白水全封闭体系中的应用及留着机理的研究》文中进行了进一步梳理现代造纸工业正在向着中一碱性、白水高度封闭循环的方向发展，阴离子垃圾在循环使用的白水中不断累积，对湿部各种添加剂(特别是阳离子型添加剂)均造成了不同程度的影响：增加了它们的消耗量，使造纸成本不断上升。目前已研制出一种较好的非离子型助留助滤体系，它是由聚氧化乙烯(Polyethylene oxide，简称PEO)及膨润土(bentonite)组成的微粒助留体系；研究结果表明它具有较好的抗阴离子杂质干扰的性能。本研究在这个助留体系的基础上，探讨了传统阳离子AKD施胶剂在新型助留体系和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)／膨润土助留体系中的应用效果，同时测定其在阴离子杂质存在情况下的施胶效果，并添加酚醛树脂改善在新型助留体系中的施胶度；另外通过对AKD的乳化剂配方和乳化工艺进行改进，制备出一种能抵抗阴离子杂质干扰的新型AKD乳液，并对其应用效果和留着机理进行了探讨。主要研究结果如下： (1)在PEO／膨润土和CPAM／膨润土体系中，阳离子AKD乳液能取得较高的施胶度；但是阴离子杂质的存在对传统阳离子AKD乳液的施胶效果均有较大影响，施胶度下降幅度平均约为30％；添加酚醛树脂可以一定程度上改善阴离子杂质的干扰，提高幅度平均约为10％。 (2)当HLB值为15时AKD原粉能得到相对较好的乳化，组成为6-8-9的阴离子复配乳化体系的乳化能力较好，由此而得的乳液具有良好的施胶性能，但是乳液粒径稍大且稳定性方面有所欠缺，作为现场乳化的产品还是可行的。这在以后的研究中还要进一步改进。 (3)自制乳液的施胶度在施胶剂的添加量大于0.15％时比阳离子AKD乳液明显要高；阴离子杂质存在的情况下，自制乳液受干扰的程度比阳离子AKD乳液要小50％；添加填料时，自制乳液的施胶效果好于阳离子AKD乳液，并且添加滑石粉的效果好于GCC；自制乳液对pH的变化适应良好，完全可以满足中性施胶的要求；自制乳液施胶的纸张除抗张强度略差外，其余物理性能均与阳离子AKD乳液进行施胶的纸张差不多，均能满足普通文化用纸的要求。 (4)通过机理研究可知：自制乳液的留着完全依靠PEO助留剂：用于普通文化用纸时AKD-PEO-bemonite的助剂添加顺序较好；硫酸铝的用量越大对施胶度增大越有利，但当用量达到1％后随着硫酸铝用量继续增大，则施胶度又有所下降。 (5)在模拟动态条件下，自制AKD乳液的施胶度要好于阳离子AKD乳液的施胶度，说明自制AKD乳液的动态留着率比阳离子AKD乳液要高。 (6)原浆对AKD粒子的吸附量很小，当加入PEO／膨润土助留体系后吸附量大大增加，再次说明新型AKD粒子的吸附是依靠PEO助留剂的；将浆料筛分开后的吸附实验说明在本研究中这个特定的造纸体系中，长纤维比短纤维对AKD粒子的吸附能力更强。
曾祥庚[2]2011年在《生产用水高度循环对造纸施胶的影响和改善》文中提出目前随着国家造纸废水排放新标准的实施,造纸企业不断提高造纸用水循环使用率来解决废水处理和回收利用。但造纸用水高度循环后造纸施胶剂的效率大幅下降,成为造纸界亟待解决的技术难题。本研究采用模拟方法,考察了实验室抄纸用水循环次数与水质的关系,结果表明实验室抄纸用水每次循环使用后其电导度、浊度、COD和阴离子度等都不同程度增大。比较了抄纸用水中pH值、无机盐、阴离子垃圾等对AKD施胶的影响,发现阴离子垃圾影响最大。通过添加不同电荷密度和相对分子质量的阳离子聚合物及其组合作为AKD胶粒的定着剂,可大幅提高AKD的施胶效果和熟化时间,定着剂的阳电荷密度影响大,而其分子形态影响不明显；阳离子聚合物的作用之一是提高微细纤维等微粒的留着和减小抄纸用水的阴离子度。合成一种提高AKD施胶度和熟化时间的高分子AKD乳化剂,通过考察反应时间、反应温度、引发剂、阳离子单体等条件对乳化剂性能的影响,优化了合成工艺；考察了聚合物对松香施胶剂在造纸用水高度循环后的施胶增效作用,筛选了作用效果显着的增效剂。
袁广翔[3]2011年在《造纸白水封闭循环影响因素研究》文中研究指明随着造纸白水封闭循环程度的提高,湿部环境逐渐恶化,现有的化学助剂往往无法获得正常的应用效果,给生产过程和纸产品性能都带来了不利的影响。以往的工作主要分别研究白水封闭循环中积累的阴离子DCS(溶解及胶体物质)以及无机盐电解质物质对造纸的影响,而阴离子DCS物质与无机盐电解质共同作用则往往被忽视。并且在研究无机盐电解质的影响规律的时候,通常仅以电导率为参数却没能考虑钙镁离子带来的硬度的影响。为此,本文选用了漂白桉木KP浆作为纤维原料,选用造纸白水封闭循环系统中最常见的钙盐和钠盐作为无机盐电解质的模拟物,还选用了松香酸钠,草酸钠,硬脂酸钠作为阴离子DCS物质的模拟物,研究分析了无机盐,阴离子DCS物质以及它们之间的相互作用对造纸湿部及纸页性能的影响。文章还将钙离子控制剂ACS应用于造纸过程,研究了其使用效果。论文研究结论如下：钙离子对漂白桉木浆纤维的吸附过程不符合一级反模型,但是与伪二级反应动力学吻合度较高；吸附过程符合Langmuir等温吸附反应模型；298K,pH值为7.5时,漂白桉木浆羧基含量0.0366mmol/g,钙离子对漂白桉木浆吸附量为0.0165mmol/g,基本满足两个羧基吸附一个钙离子的模型。钙离子与纤维表面的羧基生成羧酸钙,纤维上带负电的活性羧基基团因此被屏蔽,从而影响了CPAM,AKD,CS等阳离子助剂的使用效果。钠离子对纤维羧基活性基团的吸附作用弱,对阳离子助剂性能的影响小增加纸料中金属离子的浓度会对湿部和纸性产生以下影响：1,使纸料Zeta电位上升,钙离子的影响高于钠离子,纸料Zeta电位ζ随电导率σ以及初始Zeta电位值ζ0的变化符合以下的数学回归方程：使用氯化钙调节纸料电导率时ζ=0.388+0.988ζ0+0.202lnσ-0.0914lna×ζ0,使用氯化钠调节纸料电导率时ζ=-0.806+0.960ζ0-0.316lnσ-0.1021na×ζ0。2,使得未添加助剂的纸料滤水和留着性能上升而使得添加助剂的纸料滤水和留着性能下降,钙离子对纸料滤水和留着性能的影响大与钠离子。3,降低AKD的施胶效果,钙离子的影响大于钠离子。4,影响纸页的强度性能,对于抗张指数,耐破指数,耐折度的提升作用,钠离子比钙离子大；对于撕裂指数的削弱作用,钙离子又要大于钠离子。DCS模拟物对湿部和纸性会产生以下的影响：1,使纸料留着滤水性能发生波动,但添加了PDADMAC,CPAM等助剂后,由于阴离子垃圾捕集剂等助剂对DCS模拟物的捕集作用,纸料的滤水和留着性能变得稳定；2,草酸钠使纸页施胶效果的下降。而随着松香酸钠和硬脂酸钠浓度的增加,纸页的施胶效果先上升后下降；3,明显降低纸页的强度性能。钙离子与DCS模拟物的共同作用会对湿部和纸性产生影响：1,使纸料留着滤水性能下降。2,含有一定浓度DCS模拟物的纸料中增加钙离子的浓度,纸页的施胶性能先上升后下降。3,抑制纸料中DCS模拟物对纸页强度性能的影响,使纸页耐折度和抗张指数上升。相比于钙离子,钠离子与DCS模拟物的共同作用对湿部和纸性的影响较小。实验分析得出,钙离子易与DCS模拟物生成沉积物,对纤维表面的活性羧基以及阳离子助剂能产生屏蔽作用,是影响化学助剂应用效果的最根本原因。钙离子是导致白水封闭循环难以实现的决定性因素。控制钙离子的影响则可以大大提高阳离子助剂的使用效果。此时尽管白水封闭循环中依旧会积累可观的钠离子,使得白水电导率保持在很高的水平,纸料的留着滤水性能,纸页的施胶,强度等性能仍然会大大高于钙离子未得到控制之前的状况。因此,控制钙离子的影响对于实现造纸白水封闭循环具有重大的意义。一定浓度CaCl2(调节纸料电导率至4051μs/cm)和DCS模拟物(0.02g/L皂化松香+0.02g/L草酸+0.02g/L皂化硬脂酸)的纸料中：ACS添加量为0.12%时,纸料游离度由300ml升高到340ml；白水浊度从105NTU下降到47.6NTU。纸性方面,ACS添加量为0.4%时,纸页白度从80.61%上升到83.56%,Cobb值从73.5g/m2下降到42.2g/m2,各方面强度也有不同程度的提高。ACS是一种实验室自制化学药品,它能够控制钙离子的影响,减少沉积物的生成,降低钙离子对阳离子助剂和纤维表面活性羧基基团的电荷屏蔽作用。将ACS用于湿部可以取得良好的应用效果。改变纸料中ACS的添加量和钙离子的浓度,检测各纸料的留着滤水性能和纸页性能指标,得出的数据经过回归分析计算,ACS的添加量AACS、钙离子浓度CCa针对纸料和纸页的各项性能指标的二阶回归方程如下：游离度=422-0.771CCa+269AACS+2.06AACS×CCa-2321(AACS)2 +3.00×10-4(CCa)2；白水浊度=37.2-0.117CCa-221AACS-0.782AACS×CCa+1290(AACS)2 +1.20×10-3(CCa)2；Cobb值=19.5+1.43×10-3CCa-10.1AACS-5.48×10-2AACS×CCa +78.3(AACS)2+5.10×10-5(CCa)2；撕裂指数：-0.335+5.28×10-4CCa+0.321AACS-6.23×10-4AACS×CCa-0.996(AACS)2+10-6(CCa)2；抗张指数=41.6-2.62×10-2CCa +28.0AACS+0.119AACS×CCa-153(AACS)2+1.01×10-4(CCa)2；耐破指数=2.11+4.18×10-3CCa-0.201AACS+8.28×10-3AACS×CCa+3.55(AACS)2-1.3×10-5(CCa)2；耐折指数=6.86+5.44×10-2CCa+18.7AACS+0.128AACS×CCa-129(AACS)2。ACS用量与钙离子浓度对纸料和纸页各项性能指标的回归方程的相关系数较高,证明了ACS对纸料和纸页性能的帮助源于对钙离子的控制。并且实际生产中可以根据纸料中钙离子的浓度计算出所需要添加的ACS的量,从而达到所需的纸料和纸页性能指标,这对于实现白水封闭循环具有重要的现实意义。
参考文献：
[1]. 新型AKD乳液在白水全封闭体系中的应用及留着机理的研究[D]. 曾丽萍. 南京林业大学. 2004
[2]. 生产用水高度循环对造纸施胶的影响和改善[D]. 曾祥庚. 福建师范大学. 2011
[3]. 造纸白水封闭循环影响因素研究[D]. 袁广翔. 南京林业大学. 2011