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1、纸料的流体和造纸第1页，本讲稿共40页第一节 纸料的组成与特性一、纸料的组成纸料悬浮液体系是由纸料悬浮液体系是由固固、液液、气气三相组成的复杂分三相组成的复杂分散体系。散体系。固固：主要是纤维、细小纤维，其次是胶料、填料、：主要是纤维、细小纤维，其次是胶料、填料、非纤维添加物非纤维添加物液液：主要成分是水，此外还有助留剂、助滤剂等：主要成分是水，此外还有助留剂、助滤剂等气气：主要是空气：主要是空气第2页，本讲稿共40页二、组成纸料各组分性质（一）水（一）水1.1.水是纸料悬浮液的介质，也是纸料的重要组分水是纸料悬浮液的介质，也是纸料的重要组分所有的湿法抄造都借助水作为悬浮液介质，水还会所有的湿
2、法抄造都借助水作为悬浮液介质，水还会造成抄造环境，如抄造的酸碱性造成抄造环境，如抄造的酸碱性2.2.水具有较高的表面张力水具有较高的表面张力水具有比一般液体都高的表面张力，抄造过程中，水具有比一般液体都高的表面张力，抄造过程中，湿纸幅形成强度、泡沫的形成与破灭，纸幅内施胶湿纸幅形成强度、泡沫的形成与破灭，纸幅内施胶等造纸现象都受到表面张力的影响等造纸现象都受到表面张力的影响3.3.水能施纤维产生润涨直接导致纤维间结合力增加水能施纤维产生润涨直接导致纤维间结合力增加第3页，本讲稿共40页一些液体的表面张力一些液体的表面张力第4页，本讲稿共40页纸浆纤维由于带有羟基，能在水这种极性溶液中发纸浆纤维
3、由于带有羟基，能在水这种极性溶液中发生润涨，导致比体积增加，纤维胞壁结构更为松弛生润涨，导致比体积增加，纤维胞壁结构更为松弛，内聚力下降，提高了柔软性和可塑性，为打浆时，内聚力下降，提高了柔软性和可塑性，为打浆时的细纤维化创造了条件，并最终作为纸页纤维间结的细纤维化创造了条件，并最终作为纸页纤维间结合的合的“粘合剂粘合剂”。（二）纤维与细小纤维（二）纤维与细小纤维一般认为通过一般认为通过75m75m（200200目）的粒子构成目）的粒子构成细小纤维细小纤维不能通过的粒子是不能通过的粒子是纤维纤维部分。因为通过部分。因为通过200200目的筛目的筛子不仅仅是细小纤维，还包括矿物填料，因此统称子不
4、仅仅是细小纤维，还包括矿物填料，因此统称为细料固体粒子为细料固体粒子第5页，本讲稿共40页1.1.细料固体中的细小纤维与纤维的不同特性细料固体中的细小纤维与纤维的不同特性（1 1）细小纤维具有大的比表面积）细小纤维具有大的比表面积（2 2）细小纤维对造纸湿部添加剂有强烈的吸附能力）细小纤维对造纸湿部添加剂有强烈的吸附能力2.2.细小纤维和纤维表面带有负电荷细小纤维和纤维表面带有负电荷由于与半纤维素、氧化纤维素、氧化木素相关的表由于与半纤维素、氧化纤维素、氧化木素相关的表面基团的电离作用，纤维和细小纤维总是带负电荷面基团的电离作用，纤维和细小纤维总是带负电荷3.3.纤维和细小纤维的离子交换行为纤
5、维和细小纤维的离子交换行为纤维的离子交换能力来源于自然的酸性半纤维素纤维的离子交换能力来源于自然的酸性半纤维素纤维对各种无机离子吸附能力由强到弱的顺序为：纤维对各种无机离子吸附能力由强到弱的顺序为：N(CHN(CH3 3)3 3+LiLi+NaNa+KK+AgAg+CaCa2+2+MgMg2+2+BaBa2+2+AlAl3+3+第6页，本讲稿共40页（三）功能性添加剂（三）功能性添加剂功能性添加剂是企图为变纸页中的一个成分而改变功能性添加剂是企图为变纸页中的一个成分而改变纸页的性能，如着色剂、施胶剂、湿强剂等纸页的性能，如着色剂、施胶剂、湿强剂等（四）控制性添加剂（四）控制性添加剂用于改变湿部
6、纸料的性能，如助留剂、消泡剂、防用于改变湿部纸料的性能，如助留剂、消泡剂、防腐剂树、脂控制剂等。腐剂树、脂控制剂等。三、纸料的特性（一）纸料分散体系具有絮集的性质（一）纸料分散体系具有絮集的性质其絮聚的临界浓度为约为其絮聚的临界浓度为约为0.050.05，在临界浓度以，在临界浓度以上，纤维之间由于没有足够的转动空间而容易产生上，纤维之间由于没有足够的转动空间而容易产生第7页，本讲稿共40页碰撞，从而使纤维间相互交织，产生絮聚。碰撞，从而使纤维间相互交织，产生絮聚。（二）纸料分散体系还具有胶体的特性（二）纸料分散体系还具有胶体的特性打浆后产生的纤维表面细纤维化，亦即纤维表面起打浆后产生的纤维表面
7、细纤维化，亦即纤维表面起毛和产生很多细小纤维及其它细料固体颗粒，从整毛和产生很多细小纤维及其它细料固体颗粒，从整体来看它具有胶体大小尺寸。体来看它具有胶体大小尺寸。配料中可能还有溶解的无机盐及聚电解质、表面活配料中可能还有溶解的无机盐及聚电解质、表面活性剂、胶料、填料等。性剂、胶料、填料等。纸料分散体系的胶体颗粒表面还带有电荷，一般为纸料分散体系的胶体颗粒表面还带有电荷，一般为负电荷。其相斥性使胶体颗粒具有一定分散稳定负电荷。其相斥性使胶体颗粒具有一定分散稳定性。性。（三）纸料分散体的表面电动现象（三）纸料分散体的表面电动现象第8页，本讲稿共40页分散在水里的纸料胶体颗粒，其颗粒持有离子性及分
8、散在水里的纸料胶体颗粒，其颗粒持有离子性及表面层的分子结构如果有极性的话，由于从悬浮液表面层的分子结构如果有极性的话，由于从悬浮液中选择性地吸附离子，表面具有了一定的电位便产中选择性地吸附离子，表面具有了一定的电位便产生了动电行为。生了动电行为。第二节 纸料悬浮液的流体力学性质一、纸料悬浮液的流动状态和流动特性曲线（一）纸料悬浮液的流动状态（一）纸料悬浮液的流动状态流动状态可分为塞流、混流和湍流三种基本状态。流动状态可分为塞流、混流和湍流三种基本状态。第9页，本讲稿共40页（二）纸料悬浮液的流动特性曲线纸浆悬浮液的三种状态纸浆悬浮液的三种状态第10页，本讲稿共40页纸浆悬浮液的流动特性曲线纸浆
9、悬浮液的流动特性曲线第11页，本讲稿共40页二、影响纸料悬浮液流动状态和流动 曲线的主要因素（一）悬浮液流动速度的影响（一）悬浮液流动速度的影响当纸料浓度一定时（在临界浓度上）流动速度提当纸料浓度一定时（在临界浓度上）流动速度提高，对管道内纸料纤维施加的剪切力加强，纤维网高，对管道内纸料纤维施加的剪切力加强，纤维网络塞体瓦解直至完全分散，进入湍流状态。络塞体瓦解直至完全分散，进入湍流状态。（二）纸料浓度的影响（二）纸料浓度的影响纸料浓度对流动过程中压头损失具有显著的影响。纸料浓度对流动过程中压头损失具有显著的影响。（三）纤维的物理结构和化学性质的影响（三）纤维的物理结构和化学性质的影响较长纤维
10、和表面粗糙及较柔软的纤维，能够增加纤较长纤维和表面粗糙及较柔软的纤维，能够增加纤第12页，本讲稿共40页硫酸盐木浆的流动特性曲线硫酸盐木浆的流动特性曲线管道：管道：76.2mm76.2mm直径的铜管、直管直径的铜管、直管打浆度：打浆度：15.515.5。SR SR 浆温浆温1919浆料：未漂硫酸盐木浆浆料：未漂硫酸盐木浆第13页，本讲稿共40页的机械缠结，进而增加纤维网络和絮聚的强度。的机械缠结，进而增加纤维网络和絮聚的强度。非木材纤维纸浆由于在纤维形态、杂细胞含量、化非木材纤维纸浆由于在纤维形态、杂细胞含量、化学组成等方面与木材纤维纸浆有较大区别，因而两学组成等方面与木材纤维纸浆有较大区别，
11、因而两者的流动性有较大的差别。者的流动性有较大的差别。三、纸料悬浮液的流动特性（一）纸料悬浮液流动过程中的湍动（一）纸料悬浮液流动过程中的湍动1.1.湍动的概念湍动的概念当流体的雷诺数超过一定数值时，流体就处于湍动当流体的雷诺数超过一定数值时，流体就处于湍动状态，这时管道内的每一个流体质点作不规则的、状态，这时管道内的每一个流体质点作不规则的、在速度大小和方向都发生变化的脉动，流体这种不在速度大小和方向都发生变化的脉动，流体这种不第14页，本讲稿共40页规则的脉动在工程常称为湍动。规则的脉动在工程常称为湍动。2.2.湍动的表示方法湍动的表示方法湍动尺度湍动尺度和和湍动强度湍动强度湍动尺度湍动尺
12、度是指在湍动力场中，发生速度波动的平均是指在湍动力场中，发生速度波动的平均距离大小的量，即指湍动规模大小。距离大小的量，即指湍动规模大小。湍动强度湍动强度指在湍动场中，发生速度变化大小的量即指在湍动场中，发生速度变化大小的量即湍动时产生剪切力的大小和湍动时产生的强度。湍动时产生剪切力的大小和湍动时产生的强度。3.3.湍动的类型湍动的类型（1 1）低强度湍动）低强度湍动 不能分散网络不能分散网络（2 2）高强大湍动）高强大湍动 剪切力不能作用于单根纤维剪切力不能作用于单根纤维 上，不能分散纤维网络上，不能分散纤维网络第15页，本讲稿共40页（3 3）高强微湍动）高强微湍动 强度很高而且尺度很小的
13、湍强度很高而且尺度很小的湍动，强大的剪切力可以作用于每根纤维，从而破坏动，强大的剪切力可以作用于每根纤维，从而破坏纤维絮聚物内在的强度，达到分散目的，所希望的纤维絮聚物内在的强度，达到分散目的，所希望的湍动。湍动。4.4.湍动的特点湍动的特点生存期短，具有两重性，即分散纤维又给纤维创造生存期短，具有两重性，即分散纤维又给纤维创造碰撞交缠的机会。碰撞交缠的机会。（二）纸料悬浮液的纤维絮聚（二）纸料悬浮液的纤维絮聚1.1.纤维絮聚原因纤维絮聚原因纤维与纤维之间相互发生碰撞产生机械交缠而连接纤维与纤维之间相互发生碰撞产生机械交缠而连接起来的结果。起来的结果。第16页，本讲稿共40页纤维絮凝主要由两个
14、原因造成：一是纤维几何尺寸以及纤维絮凝主要由两个原因造成：一是纤维几何尺寸以及纤维本身的模量等相关物理性能导致的纤维之间的相互纤维本身的模量等相关物理性能导致的纤维之间的相互缠绕。第二个原因是纤维之间电荷吸引力以及其它吸引缠绕。第二个原因是纤维之间电荷吸引力以及其它吸引力使纤维聚集起来。力使纤维聚集起来。将长纤维打浆切短、添加短纤维、降低抄造浓度、改将长纤维打浆切短、添加短纤维、降低抄造浓度、改善浆料揣动效果等措施均可改善纸张匀度。善浆料揣动效果等措施均可改善纸张匀度。合成聚合物电解质、淀粉、树胶和其它化学助剂对匀度可合成聚合物电解质、淀粉、树胶和其它化学助剂对匀度可起有利或不利的影响。起有利
15、或不利的影响。第17页，本讲稿共40页2.2.湍动和纤维絮聚的关系湍动和纤维絮聚的关系湍动的强度低，不足以将絮聚物分散，湍动的尺度湍动的强度低，不足以将絮聚物分散，湍动的尺度很大时，絮聚物可完整的存在于大涡悬中，也不能很大时，絮聚物可完整的存在于大涡悬中，也不能分散絮聚物。高强度微湍动能分散絮聚物，但过强分散絮聚物。高强度微湍动能分散絮聚物，但过强的湍动给消能造成困难。的湍动给消能造成困难。第三节 造纸的纸料的湿部化学特性一、造纸湿部纸料配料组分的胶体化学特性（一）造纸湿部纸料配料组分的胶体化学特性（一）造纸湿部纸料配料组分的胶体化学特性可分为亲水体系和疏水体系可分为亲水体系和疏水体系第18页
16、，本讲稿共40页疏液胶体的特性：疏液胶体的特性：微粒呈悬浮状，非溶液状态微粒呈悬浮状，非溶液状态溶剂和微粒之间有微小作用力或亲和力溶剂和微粒之间有微小作用力或亲和力在形成集聚方面具有热不稳定性在形成集聚方面具有热不稳定性微粒与周围介质之间的界面影响系统性能。微粒与周围介质之间的界面影响系统性能。亲液胶体的特性：亲液胶体的特性：小分子聚集体或高分子的真正溶液小分子聚集体或高分子的真正溶液溶剂和微粒之间有强烈的吸引力溶剂和微粒之间有强烈的吸引力微粒和周围介质之间没有真正的界面微粒和周围介质之间没有真正的界面亲水体系是大分子溶液，属于一种稳定体系，而疏亲水体系是大分子溶液，属于一种稳定体系，而疏水体
17、系是一个高度分散的多相体系，有很大的比表水体系是一个高度分散的多相体系，有很大的比表面积和很高的比表面自由能。面积和很高的比表面自由能。第19页，本讲稿共40页造纸过程中疏水胶体体系：造纸过程中疏水胶体体系：全部都分散在水中的填料全部都分散在水中的填料分散在水中的细小纤维分散在水中的细小纤维松香胶松香胶造纸过程中亲水胶体体系：造纸过程中亲水胶体体系：溶解在水中的淀粉溶解在水中的淀粉溶解在水中的树胶溶解在水中的树胶溶解在水中的半纤维素溶解在水中的半纤维素溶解在水中的表面活性剂、分散剂、增湿剂溶解在水中的表面活性剂、分散剂、增湿剂溶解在水中的助留剂、助滤剂、匀度助剂溶解在水中的助留剂、助滤剂、匀度
18、助剂第20页，本讲稿共40页（二）造纸湿部分子间力（二）造纸湿部分子间力主要有分子间的电性排斥力和吸引力及分子间结合力主要有分子间的电性排斥力和吸引力及分子间结合力1.1.分子间电性结合力和吸引力分子间电性结合力和吸引力纸料中的纤维素和半纤维素的羧基（糖醛酸），木纸料中的纤维素和半纤维素的羧基（糖醛酸），木素中含有的酸基以及来自制浆过程中的磺酸基，这素中含有的酸基以及来自制浆过程中的磺酸基，这些组分在水中产生电离，将某种离子送到水中，而些组分在水中产生电离，将某种离子送到水中，而配料组分粒子本身则带有与之相反的电荷。配料组分粒子本身则带有与之相反的电荷。第21页，本讲稿共40页2.2.分子间的
19、结合力分子间的结合力1.1.亲水系统亲水系统该系统一般指高分子部分，即分散相与水具有强亲该系统一般指高分子部分，即分散相与水具有强亲和力的系统。如配料中溶于水的淀粉、半纤维素及和力的系统。如配料中溶于水的淀粉、半纤维素及溶于水的表面活性剂、分散剂、湿润剂和溶于水的溶于水的表面活性剂、分散剂、湿润剂和溶于水的助留剂、助滤剂、成形助剂等。助留剂、助滤剂、成形助剂等。第22页，本讲稿共40页2.疏水系统该系统是指分散相与水没有亲和力或只有很弱的亲该系统是指分散相与水没有亲和力或只有很弱的亲和力的系统。其性质较为稳定，必须含有稳定剂才和力的系统。其性质较为稳定，必须含有稳定剂才能较好生存，如分散在水中
20、的填料、颜料、细小纤能较好生存，如分散在水中的填料、颜料、细小纤维及分散的松香胶液和水中的松香颗粒。维及分散的松香胶液和水中的松香颗粒。疏水系统胶粒表面布满着同符号的电荷，其主要来疏水系统胶粒表面布满着同符号的电荷，其主要来源有两方面：源有两方面：一方面是吸附；一方面是吸附；一方面是表面上的分子产生电离。一方面是表面上的分子产生电离。第23页，本讲稿共40页（四）双电层（四）双电层悬浮胶粒表面带有相同符号的电荷，界面电荷的存悬浮胶粒表面带有相同符号的电荷，界面电荷的存在会影响到造纸纤维悬浮液中离子的分布，离子表在会影响到造纸纤维悬浮液中离子的分布，离子表面带有同符号的离子，而反离子分布在它的周
21、围。面带有同符号的离子，而反离子分布在它的周围。双电层包括吸附层和扩散层。双电层包括吸附层和扩散层。与微粒表面电荷相对的离子，成为平衡离子，它被与微粒表面电荷相对的离子，成为平衡离子，它被靠近表面的静电作用力和范德华力紧紧地吸附住。靠近表面的静电作用力和范德华力紧紧地吸附住。在该区域内电位可迅速减弱。这一吸附层又被称为在该区域内电位可迅速减弱。这一吸附层又被称为sternstern层，它对离子的吸附能力非常强，可以阻止由层，它对离子的吸附能力非常强，可以阻止由于热运动使离子脱离固体表面。于热运动使离子脱离固体表面。在在sternstern层和其余溶液之间存在一个流体滑移面，离层和其余溶液之间存
22、在一个流体滑移面，离子呈扩散分布，离子在该区域受分子热运动的影。子呈扩散分布，离子在该区域受分子热运动的影。第24页，本讲稿共40页实际所测得的实际所测得的ZetaZeta电位是指流体滑移面的电位，而电位是指流体滑移面的电位，而不是真正的表面电荷。不是真正的表面电荷。整个体系被称为双电层。整个体系被称为双电层。双电层双电层第25页，本讲稿共40页（五）凝聚、絮聚和稳定性（五）凝聚、絮聚和稳定性胶体分子的聚集可以分为两种：一种是凝聚，另一胶体分子的聚集可以分为两种：一种是凝聚，另一种是絮聚。凝聚作用是指造纸湿部配料中许多细料种是絮聚。凝聚作用是指造纸湿部配料中许多细料固体颗粒形成丛状、串状的聚集
23、体，在这种聚集中固体颗粒形成丛状、串状的聚集体，在这种聚集中细料固体颗粒仍保持其个体身份，但在动力性质上细料固体颗粒仍保持其个体身份，但在动力性质上失去了独立性，整个凝聚体作为一个运动单元。失去了独立性，整个凝聚体作为一个运动单元。絮凝作用是指两个或多个细料固体颗粒聚集后，融絮凝作用是指两个或多个细料固体颗粒聚集后，融合成一个新的大细料颗粒，比表面积减少，体系的合成一个新的大细料颗粒，比表面积减少，体系的比表面自由能有明显降低。比表面自由能有明显降低。第26页，本讲稿共40页二、絮聚和凝聚的相互作用凝聚表示细小聚集体的历程，可借助强烈的搅拌增凝聚表示细小聚集体的历程，可借助强烈的搅拌增加细料固
24、体粒子碰撞次数和碰撞力而增加动能，使加细料固体粒子碰撞次数和碰撞力而增加动能，使相近的固体细料粒子足以克服双电层排斥力，粒子相近的固体细料粒子足以克服双电层排斥力，粒子得以结合。得以结合。絮凝作用是长链分子的聚合物电解质（阴离子、阳絮凝作用是长链分子的聚合物电解质（阴离子、阳离子、非离子和两性离子）、吸附到纤维或细料固离子、非离子和两性离子）、吸附到纤维或细料固体粒子表面上，通过桥联和嵌镶两种机理而发生聚体粒子表面上，通过桥联和嵌镶两种机理而发生聚集。集。三、电解质的聚集与吸附第27页，本讲稿共40页 无机盐无机盐 明矾等明矾等电解质电解质 非离子非离子 聚合类聚合类 阳离子阳离子 将铵基引入
25、聚合物链将铵基引入聚合物链 阴离子阴离子 将羧基引入聚合物链将羧基引入聚合物链 两性离子两性离子四、与表面羧基的反应纤维表面上的羧基反映了其电离能力，平衡式如下：纤维表面上的羧基反映了其电离能力，平衡式如下：第28页，本讲稿共40页由于纤维表面羧基等基团的存在，使纤维表面带有由于纤维表面羧基等基团的存在，使纤维表面带有负电荷。负电荷。羧基可与松香酸铝构成配位键，干燥过程中能产生羧基可与松香酸铝构成配位键，干燥过程中能产生氢联反应，形成没有活性的大分子。氢联反应，形成没有活性的大分子。加入聚电解质可以降低纤维表面的羧基电荷，产生加入聚电解质可以降低纤维表面的羧基电荷，产生电荷中和作用。电荷中和作
26、用。五、溶解物与抄纸悬浮液组成的离子反应（一）造纸湿部纸料悬浮液中加入电解质的反应（一）造纸湿部纸料悬浮液中加入电解质的反应（1 1）Al(HAl(H2 2O)O)6 6 3+3+和和RCOORCOO-生成松香酸铝，松香酸生成松香酸铝，松香酸铝与纤维表面羧基起络合反应构成配位键。铝与纤维表面羧基起络合反应构成配位键。第29页，本讲稿共40页（2 2）染色中加入矾土液作为媒染剂，使带负电荷的）染色中加入矾土液作为媒染剂，使带负电荷的酸性染料改变电性，更好地吸附纤维等固体上。酸性染料改变电性，更好地吸附纤维等固体上。（3 3）瓷土粒子表面吸附）瓷土粒子表面吸附CaCa2+2+MgMg2+2+等阳离
27、子改变自身电等阳离子改变自身电性，更容易吸附到纤维表面上。性，更容易吸附到纤维表面上。（4 4）排除纸料悬浮液中的干扰物质。配料中加入像矾土、）排除纸料悬浮液中的干扰物质。配料中加入像矾土、聚合氯化铝、低分子量高电荷密度阳离子聚合物等中和聚合氯化铝、低分子量高电荷密度阳离子聚合物等中和剂来处理。剂来处理。（二）加入增强剂的反应（二）加入增强剂的反应增强剂主要有聚丙烯酰胺、聚胺、聚酰胺型阳离子增强剂主要有聚丙烯酰胺、聚胺、聚酰胺型阳离子聚合物及阳离子淀粉。聚合物及阳离子淀粉。聚丙烯酰胺：酰胺基中的氢与纤维中羟基结合，加聚丙烯酰胺：酰胺基中的氢与纤维中羟基结合，加强了氢键的结合强度，使纸干强度增加
28、。强了氢键的结合强度，使纸干强度增加。第30页，本讲稿共40页三聚氰胺甲醛树脂：经盐酸处理后，盐酸中的三聚氰胺甲醛树脂：经盐酸处理后，盐酸中的H H离离子与树脂结合，使树脂粒子带上正电荷，被带负电子与树脂结合，使树脂粒子带上正电荷，被带负电的纤维吸附，减少了膨胀，增加了湿强度。的纤维吸附，减少了膨胀，增加了湿强度。（三）加入助留剂的反应（三）加入助留剂的反应1.1.中和反应中和反应 被强力吸附的平衡离子与聚合离子的扩散区使被强力吸附的平衡离子与聚合离子的扩散区使悬悬 浮水溶液中的微粒表面产生双电层。该电层在一浮水溶液中的微粒表面产生双电层。该电层在一定条件下有一定厚度。当电解质加入到悬浮液中，
29、定条件下有一定厚度。当电解质加入到悬浮液中，由于平衡离子数量和利用率的增加，双电层厚度减由于平衡离子数量和利用率的增加，双电层厚度减小。从而降低了微粒表面小。从而降低了微粒表面ZetaZeta电位，降低了排斥力电位，降低了排斥力组分和净作用电位。组分和净作用电位。第31页，本讲稿共40页微粒更易于彼此接近，并更有可能絮聚。这种由于微粒更易于彼此接近，并更有可能絮聚。这种由于加入过量平衡离子而使静电位移向零点荷状态的絮加入过量平衡离子而使静电位移向零点荷状态的絮凝作用，称之为电荷中和作用。凝作用，称之为电荷中和作用。存在一个临界盐浓度，在该浓度下双电层充分压存在一个临界盐浓度，在该浓度下双电层充
30、分压缩而使絮凝得以继续进行，通常称为临界絮凝浓缩而使絮凝得以继续进行，通常称为临界絮凝浓度。化合价越高，离子降低表面电荷的效率越高，度。化合价越高，离子降低表面电荷的效率越高，例如在离子化合价为例如在离子化合价为+1+1，+2+2和和+3+3时，所需临界絮凝时，所需临界絮凝浓度分别为浓度分别为40004000：100100：1515。第32页，本讲稿共40页电荷中和反应电荷中和反应第33页，本讲稿共40页2.2.嵌镶反应嵌镶反应当高电荷密度（当高电荷密度（4 4毫克当量电荷毫克当量电荷/g/g）、低相对分子）、低相对分子嵌镶结合嵌镶结合第34页，本讲稿共40页量（量（100000100000）
31、的阳离子聚合电解质与阴离子胶体）的阳离子聚合电解质与阴离子胶体微粒混合时，聚合物分子完全被吸附在微粒表面微粒混合时，聚合物分子完全被吸附在微粒表面上，并形成局部带正电荷的补丁。此补丁有效地使上，并形成局部带正电荷的补丁。此补丁有效地使该处微粒表面的阴离子变为阳离子，微粒表面的其该处微粒表面的阴离子变为阳离子，微粒表面的其余部分仍为阴离子。余部分仍为阴离子。3.3.桥联结合桥联结合高分子量聚合物具有较长的分子链段，聚合物是通高分子量聚合物具有较长的分子链段，聚合物是通过其一系列伸展到液相中的环状和尾状物而被吸附过其一系列伸展到液相中的环状和尾状物而被吸附到微粒表面上的。这些环状和尾状物完全伸展出
32、了到微粒表面上的。这些环状和尾状物完全伸展出了双电层。双电层。第35页，本讲稿共40页桥联结合桥联结合第36页，本讲稿共40页通过伸出来的环状和尾状物，通过伸出来的环状和尾状物，吸附到第二微粒的负吸附到第二微粒的负极表面上，就发生了絮凝作用。极表面上，就发生了絮凝作用。4.4.助滤剂加入的作用助滤剂加入的作用当将聚合物电解质或阳离子加入到纤维悬浮液中时，当将聚合物电解质或阳离子加入到纤维悬浮液中时，使产生纤维表面上微纤丝裂溃的表面电荷减少，从而使产生纤维表面上微纤丝裂溃的表面电荷减少，从而减少了流体动力学比表面积。其结果是使流体从成型减少了流体动力学比表面积。其结果是使流体从成型网络层流出的阻
33、力减少。网络层流出的阻力减少。助剂使纤维内部以及外部的空隙区减少，减少了与纤维助剂使纤维内部以及外部的空隙区减少，减少了与纤维结合的水量。结合的水量。聚合物电解质使细小物质和纤维絮聚，使造纸配料的聚合物电解质使细小物质和纤维絮聚，使造纸配料的有效比表面积减少，使流体阻力减小。有效比表面积减少，使流体阻力减小。第37页，本讲稿共40页六、泡沫泡沫对湿法抄纸具有很大的影响：泡沫对湿法抄纸具有很大的影响：造成流浆箱浆料浓度波动，使纸料流动状态不稳定。造成流浆箱浆料浓度波动，使纸料流动状态不稳定。封闭湿纸幅的微孔，造纸网部脱水困难，使纤维和未分散封闭湿纸幅的微孔，造纸网部脱水困难，使纤维和未分散的填料
34、聚集，影响纸幅匀度。的填料聚集，影响纸幅匀度。形成浮浆，使纸料上网出现浆块，造成断头。形成浮浆，使纸料上网出现浆块，造成断头。降低纸板层间结合强度。降低纸板层间结合强度。产生泡沫孔、泡沫斑、树脂斑等纸病。产生泡沫孔、泡沫斑、树脂斑等纸病。泡沫是气相分散于液相中的分散体系。泡沫生成是泡沫是气相分散于液相中的分散体系。泡沫生成是由于纸料悬浮液中存在着表面活性物质。由于纸料悬浮液中存在着表面活性物质。第38页，本讲稿共40页造成泡沫的表面活性物质：造成泡沫的表面活性物质：脂肪酸皂脂肪酸皂松香皂松香皂木素衍生物木素衍生物亚硫酸盐废液亚硫酸盐废液硫酸盐废液硫酸盐废液纸料中的施胶剂、助留剂、助滤剂纸料中的施胶剂、助留剂、助滤剂消除、控制泡沫的方法：消除、控制泡沫的方法：降低泡沫稳定剂的效能降低泡沫稳定剂的效能提高表面张力，降低表面黏度或减少氢键连接等提高表面张力，降低表面黏度或减少氢键连接等第39页，本讲稿共40页形成局部薄弱点，使泡沫破灭。如使用具有表面形成局部薄弱点，使泡沫破灭。如使用具有表面 张力或用憎水固体消泡剂张力或用憎水固体消泡剂第40页，本讲稿共40页