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1、第五章助留剂和助滤第1页,此课件共78页哦5.1 概述概述 5.1.1 纸料的留着方式纸料的留着方式5.1.2 基本聚集机理基本聚集机理5.1.3 复合聚集机理复合聚集机理第2页,此课件共78页哦5.1.1 纸料的留着方式纸料的留着方式n机械截留作用机械截留作用:(1)抄纸网对纤维的截留作用抄纸网对纤维的截留作用(2)纤维交织层对细小组分的截留作用纤维交织层对细小组分的截留作用 第3页,此课件共78页哦胶体的聚集作用胶体的聚集作用主要由纸料组分间的胶体作用力引起,主要由纸料组分间的胶体作用力引起,常常包含电解质、聚合物的作用。常常包含电解质、聚合物的作用。(1)(1)细小组分间的聚集细小组分间
2、的聚集 (2)(2)细小组分与纤维间的聚集细小组分与纤维间的聚集 (3)(3)纤维间的聚集纤维间的聚集第4页,此课件共78页哦纸料留着率纸料留着率n纸料总留着率:进入卷纸机处的纸页所纸料总留着率:进入卷纸机处的纸页所含物料量与送到纸机湿部的物料量的比含物料量与送到纸机湿部的物料量的比率,简称总留着率。率,简称总留着率。n纸料单程留着率:离开伏辊的湿纸页中纸料单程留着率:离开伏辊的湿纸页中所含物料量与离开流浆箱的物料量的比所含物料量与离开流浆箱的物料量的比率,也称首程留着率。率,也称首程留着率。第5页,此课件共78页哦纸料留着率的计算纸料留着率的计算第6页,此课件共78页哦单程留着率的近似计算公
3、式:单程留着率的近似计算公式:Ch和和Cw分别是流浆箱和白水盘中白水分别是流浆箱和白水盘中白水的浓度的浓度 第7页,此课件共78页哦5.1.2 基本聚集机理基本聚集机理n电中和机理电中和机理n补丁机理补丁机理n桥联机理桥联机理第8页,此课件共78页哦电中和机理电中和机理 粒子表面双电层被压缩,至粒子表面的粒子表面双电层被压缩,至粒子表面的ZetaZeta电位电位为零时,则粒子间的静电斥力消失,粒子间靠分子引为零时,则粒子间的静电斥力消失,粒子间靠分子引力,从而引起纸料的絮聚。力,从而引起纸料的絮聚。一些低分子量、高阳电荷密度的聚合物如硫酸铝、聚一些低分子量、高阳电荷密度的聚合物如硫酸铝、聚铝和
4、聚乙烯亚胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵铝和聚乙烯亚胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵 第9页,此课件共78页哦第10页,此课件共78页哦电中和聚合物加入量与纸料聚集程度和表电中和聚合物加入量与纸料聚集程度和表面电性面电性 第11页,此课件共78页哦电中和机理的特点电中和机理的特点n用量范围很窄,不易操作用量范围很窄,不易操作n聚集体致密、不抗剪切,其聚集体称为聚集体致密、不抗剪切,其聚集体称为“软絮聚体软絮聚体”,属凝聚(,属凝聚(coagulation)n聚集具有可逆性聚集具有可逆性n加入地点不重要加入地点不重要第12页,此课件共78页哦补丁机理补丁机理10-10010-100万的中高电荷密度的阳离子聚
5、合物引万的中高电荷密度的阳离子聚合物引起的聚集起的聚集第13页,此课件共78页哦补丁聚合物加入量与纸料聚集程度和表补丁聚合物加入量与纸料聚集程度和表面电性面电性 第14页,此课件共78页哦补丁机理特点补丁机理特点n可操作范围较电中和机理高,并于聚合物在可操作范围较电中和机理高,并于聚合物在纸料颗粒表面覆盖率达纸料颗粒表面覆盖率达5050时获得最好助留时获得最好助留效果效果n以电荷的静电中和为主要聚集作用力以电荷的静电中和为主要聚集作用力 n形成的致密的形成的致密的“软絮聚体软絮聚体”,属凝聚,属凝聚n不抗剪切,但具有可逆性不抗剪切,但具有可逆性n加入地点不重要加入地点不重要第15页,此课件共7
6、8页哦 桥联机理桥联机理大于大于100100万的高分子量、中低电荷密度的阳离万的高分子量、中低电荷密度的阳离子聚合物引起的聚集子聚合物引起的聚集链圈链尾链尾链轨链轨第16页,此课件共78页哦桥联机理桥联机理第17页,此课件共78页哦桥联聚合物加入量与纸料聚集程度和表面电性桥联聚合物加入量与纸料聚集程度和表面电性 第18页,此课件共78页哦桥联机理桥联机理n分子量越高,桥联作用越强分子量越高,桥联作用越强n在加入量很低时开始引发纸料间的聚集,至覆盖在加入量很低时开始引发纸料间的聚集,至覆盖率达率达5050时达到最大絮聚,可操作范围很宽时达到最大絮聚,可操作范围很宽 n聚集体结构松散,抗剪切,称聚
7、集体结构松散,抗剪切,称 为为“硬絮聚体硬絮聚体”n不可逆,称为不可逆,称为“絮聚(絮聚(flocculation)flocculation)n主要造纸助留剂的作用机理主要造纸助留剂的作用机理 n加入地点非常重要:靠近流浆箱加入地点非常重要:靠近流浆箱第19页,此课件共78页哦5.1.3 复合聚集机理复合聚集机理n补丁桥联机理补丁桥联机理n阴离子微粒絮聚机理阴离子微粒絮聚机理n阳离子微粒絮聚机理阳离子微粒絮聚机理第20页,此课件共78页哦n对于复合絮聚机理来讲,对于复合絮聚机理来讲,纸料的纸料的最后絮聚特性最后絮聚特性常常与常常与最后加入助最后加入助剂组分剂组分的的絮聚特点关系更为密絮聚特点关
8、系更为密切切。第21页,此课件共78页哦(1)补丁桥联机理补丁桥联机理n由低至中分子量、高电荷密度的阳离子聚合由低至中分子量、高电荷密度的阳离子聚合物和高分子量、低电荷密度的阴离子聚合物物和高分子量、低电荷密度的阴离子聚合物引起的絮聚引起的絮聚 第22页,此课件共78页哦补丁桥联机理特点补丁桥联机理特点n形成大而松散的絮聚体,抗剪切,絮聚作用非形成大而松散的絮聚体,抗剪切,絮聚作用非常强常强n引起细小纤维间和纤维间的絮聚引起细小纤维间和纤维间的絮聚,细小纤维的细小纤维的留着主要靠纤维交织层对细小纤维絮聚体的截留着主要靠纤维交织层对细小纤维絮聚体的截留作用留作用n常引起纸张匀度的恶化常引起纸张匀
9、度的恶化 n阳离子聚合物加在压力筛前,阴离子聚合物尽阳离子聚合物加在压力筛前,阴离子聚合物尽量靠近流浆箱量靠近流浆箱第23页,此课件共78页哦(2)阴离子微粒絮聚机理阴离子微粒絮聚机理n由高分子、低电荷密度的阳离子聚合物由高分子、低电荷密度的阳离子聚合物和阴离子的微粒引起的聚集和阴离子的微粒引起的聚集n阳离子聚合物加入后引起桥联絮聚,经阳离子聚合物加入后引起桥联絮聚,经历高剪切作用,历高剪切作用,纤维间的絮聚破坏纤维间的絮聚破坏,加,加入阴离子微粒组分:三维纳米粒子产生入阴离子微粒组分:三维纳米粒子产生微粒电中和作用;长径或长厚比很大的微粒电中和作用;长径或长厚比很大的微粒产生微粒桥联作用。微
10、粒产生微粒桥联作用。第24页,此课件共78页哦电中和引起纸料絮聚体压缩失水电中和引起纸料絮聚体压缩失水第25页,此课件共78页哦微粒桥联作用微粒桥联作用第26页,此课件共78页哦(3)阳离子微粒絮聚机理阳离子微粒絮聚机理n阳离子有机微粒阳离子有机微粒/阴离子聚合物阴离子聚合物第27页,此课件共78页哦微粒微粒“补丁补丁”桥联机理桥联机理l微粒微粒“补丁补丁”的的厚度大厚度大于聚合物于聚合物“补丁补丁”(聚合物(聚合物“补丁补丁”常以平伏的构型吸附在纸料表面)常以平伏的构型吸附在纸料表面)l微粒与纸料组分的电中和作用仅发生在与纸料组分微粒与纸料组分的电中和作用仅发生在与纸料组分接触接触的微粒部分
11、,微粒的其余部分仍带有很高的正电的微粒部分,微粒的其余部分仍带有很高的正电荷,而聚合物吸附在纸料组分上之后,由于带有正电荷,而聚合物吸附在纸料组分上之后,由于带有正电荷的大部分分子链直接与纸料组分接触,大部分正电荷的大部分分子链直接与纸料组分接触,大部分正电荷都被纸料组分中和掉荷都被纸料组分中和掉 l聚合物聚合物“补丁补丁”随时间的延长会向纸料孔隙内随时间的延长会向纸料孔隙内扩扩散散而降低其效用,微粒而降低其效用,微粒“补丁补丁”则则不不会会 第28页,此课件共78页哦阳离子有机微粒阳离子有机微粒/阳离子聚合物阳离子聚合物阳离子微粒起位阻剂(阳离子微粒起位阻剂(blocking agent)的
12、作用的作用第29页,此课件共78页哦5.2 助留剂助留剂5.2.1 单元助留体系单元助留体系5.2.2 双聚合物助留体系双聚合物助留体系5.2.3 阴离子微粒助留体系阴离子微粒助留体系5.2.4 阳离子微粒助留体系阳离子微粒助留体系5.2.5 PEO/酚醛树脂助留体系酚醛树脂助留体系第30页,此课件共78页哦5.2.1 单元助留体系单元助留体系助留:提高细小纤维在纸料中的留着率助留:提高细小纤维在纸料中的留着率 提高纸料间的胶体聚集作用:提高纸料间的胶体聚集作用:电中和作用、补丁机理、电中和作用、补丁机理、桥联机理桥联机理 引起桥联聚集的聚合物:引起桥联聚集的聚合物:高分子量、低电荷密度的阳离
13、子聚合物高分子量、低电荷密度的阳离子聚合物:阳离子或两性聚丙烯酰胺:阳离子或两性聚丙烯酰胺:0.010.1%,一般,一般0.010.02适于低速纸机。适于低速纸机。第31页,此课件共78页哦5.2.2 双聚合物助留体系双聚合物助留体系(1)硫酸铝)硫酸铝/阴离子聚合物体系阴离子聚合物体系 先加入的先加入的硫酸铝硫酸铝以多核聚铝的形式吸以多核聚铝的形式吸附在纸料表面形成正电荷吸附点,后加附在纸料表面形成正电荷吸附点,后加入的阴离子聚合物(入的阴离子聚合物(阴离子聚丙烯酰胺,阴离子聚丙烯酰胺,高分子量、低电荷密度高分子量、低电荷密度)则在不同的纸)则在不同的纸料颗粒的正电荷点之间桥联,引起纸料料颗
14、粒的正电荷点之间桥联,引起纸料的絮聚的絮聚。属于补丁桥联机理。属于补丁桥联机理。第32页,此课件共78页哦(2)阳离子聚合物)阳离子聚合物/阴离子聚合物助阴离子聚合物助留体系留体系 先加到纸料中的先加到纸料中的低至中分子量、高电低至中分子量、高电荷密度的阳离子聚合物荷密度的阳离子聚合物首先吸附在纸料首先吸附在纸料组分表面,中和其表面局部电荷,形成组分表面,中和其表面局部电荷,形成阳电荷补丁,随后加入的阳电荷补丁,随后加入的高分子量的阴高分子量的阴离子聚合物离子聚合物在不同颗粒的阳电荷补丁之在不同颗粒的阳电荷补丁之间桥联,引起纸料组分的絮聚。间桥联,引起纸料组分的絮聚。第33页,此课件共78页哦
15、补丁桥联机理补丁桥联机理第34页,此课件共78页哦特点特点:絮聚体大而松散,一絮聚体大而松散,一定的抗剪切能力,细小纤定的抗剪切能力,细小纤维间和纤维间的絮聚,细维间和纤维间的絮聚,细小纤维的留着主要靠纤维小纤维的留着主要靠纤维交织层对细小纤维絮聚体交织层对细小纤维絮聚体的截留作用的截留作用 ,易引起纸,易引起纸张匀度的恶化。张匀度的恶化。第35页,此课件共78页哦常用聚合物常用聚合物n阳离子聚合物:聚乙烯亚胺阳离子聚合物:聚乙烯亚胺(PEI)、聚、聚胺、阳离子淀粉胺、阳离子淀粉n阴离子聚合物:高分子量低电荷密度阴离子聚合物:高分子量低电荷密度的阴离子聚丙烯酰胺的阴离子聚丙烯酰胺第36页,此课
16、件共78页哦 (3 3)阴阳离子复合物助留体系)阴阳离子复合物助留体系 阴阳离子聚合物发生离子阴阳离子聚合物发生离子配对中和配对中和反应,形成反应,形成复合物复合物。可在更。可在更宽宽的加入量的加入量范围内引起纸料组分的絮聚,且复合物范围内引起纸料组分的絮聚,且复合物的电荷比例越的电荷比例越接近接近其其等电点等电点比例,引起比例,引起有效絮聚的加入量范围越有效絮聚的加入量范围越宽宽,颇似絮聚,颇似絮聚随聚合物分子量提高时的情况。随聚合物分子量提高时的情况。第37页,此课件共78页哦 预预先先将将特特定定的的阴阴离离子子聚聚合合物物和和阳阳离离子子聚聚合合物物混混和和,形形成成庞庞大大的的阴阴阳
17、阳离离子子复复合合物物,再再加加到到纸纸料料中中,阴阴阳阳离离子子复复合合物物在在纸纸料料颗颗粒粒间间产产生生强强烈烈的的架架桥桥作作用用,引引起起纸纸料料的的絮絮聚聚而而提提高高纸纸料料留着率。留着率。第38页,此课件共78页哦n强烈架桥强烈架桥作用,易引起细小组分和纤维作用,易引起细小组分和纤维产生强烈的絮凝而产生强烈的絮凝而破坏纸页匀度破坏纸页匀度,应在,应在冲浆泵和压力筛的冲浆泵和压力筛的入口入口处加入。处加入。n与与硫酸铝硫酸铝一起使用,一起使用,pH5-5.5。n两性两性PAM增强剂和分支型增强剂和分支型PAM共聚物增共聚物增强剂形成的阴阳离子复合物具有分支结强剂形成的阴阳离子复合
18、物具有分支结构,小而坚固,并能在宽的构,小而坚固,并能在宽的pH值范围内值范围内保持阳离子性,可在较高保持阳离子性,可在较高pH值下使用。值下使用。第39页,此课件共78页哦5.2.3 阴离子微粒助留体系阴离子微粒助留体系 由高分子量、低电荷密度的由高分子量、低电荷密度的阳离子聚合物阳离子聚合物和和阴离子微粒阴离子微粒组成组成 经典的微粒助留体系:经典的微粒助留体系:阳离子淀粉阳离子淀粉/胶体二氧化硅胶体二氧化硅 CPAM/膨润土膨润土 阳离子淀粉阳离子淀粉/现场合成氢氧化铝现场合成氢氧化铝 阴离子有机微聚物助留体系阴离子有机微聚物助留体系第40页,此课件共78页哦(1)(1)胶体二氧化硅类微
19、粒助留体系胶体二氧化硅类微粒助留体系 Compozil Compozil Plu Compozil Select 第41页,此课件共78页哦Compoziln阳离子马铃薯淀粉阳离子马铃薯淀粉 80支链淀粉20直链淀粉n5nm的离散型的离散型胶体二氧胶体二氧化硅化硅 第42页,此课件共78页哦Compozil第43页,此课件共78页哦Compozil 助留特点第44页,此课件共78页哦Compozil助留体系的特点助留体系的特点l采用含有较多支链组分的淀粉,加在压力筛前采用含有较多支链组分的淀粉,加在压力筛前l阴离子胶体二氧化硅加在流浆箱前阴离子胶体二氧化硅加在流浆箱前l细小纤维组分在纸幅中分布
20、均匀细小纤维组分在纸幅中分布均匀l将纸料中未吸附的淀粉固着到纸料组分上将纸料中未吸附的淀粉固着到纸料组分上l提高纸料滤水性能和成纸强度,相对改善匀度提高纸料滤水性能和成纸强度,相对改善匀度第45页,此课件共78页哦Compozil Plun线性的高分子量、低电荷密度的阳线性的高分子量、低电荷密度的阳离子离子聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺 n结构二氧化硅结构二氧化硅第46页,此课件共78页哦Compozil Plu第47页,此课件共78页哦Compozil Plu助留特点nCPAM 加在加在压力筛前压力筛前,经历高剪切作,经历高剪切作用用n结构二氧化硅加在结构二氧化硅加在流浆箱前流浆箱前,引起纸料,引起纸
21、料微粒微粒桥联和电中和重聚桥联和电中和重聚n助留作用更显著助留作用更显著 山东轻工业学院山东轻工业学院第48页,此课件共78页哦Compozil Selectl合成阳离子固着剂合成阳离子固着剂 l专用阳离子絮凝剂专用阳离子絮凝剂 l高度聚集支化的结构二氧化硅高度聚集支化的结构二氧化硅 第49页,此课件共78页哦Compozil Select 加入地点加入地点第50页,此课件共78页哦Compozil Select 助留体系的特点nATC先加入纸浆中,清除体系的阴离子干扰物先加入纸浆中,清除体系的阴离子干扰物n浓浆中加入特制的阳离子淀粉,提高纸张强度浓浆中加入特制的阳离子淀粉,提高纸张强度n其特
22、制的阳离子聚合物组分对高电导率、高其特制的阳离子聚合物组分对高电导率、高COD和和Ca2+体系的适应性更强,经历高剪切作用后与微粒组体系的适应性更强,经历高剪切作用后与微粒组分之间的作用更强。分之间的作用更强。n高分支结构的纳米结构二氧化硅的重聚效率更好高分支结构的纳米结构二氧化硅的重聚效率更好n体系助留效果更显著,对含有体系助留效果更显著,对含有LWC、SC和瓦楞纸和瓦楞纸板废纸或损纸的适应性提高。板废纸或损纸的适应性提高。第51页,此课件共78页哦(2)蒙脱石类微粒助留体系蒙脱石类微粒助留体系n钠基蒙脱石类微粒助留体系钠基蒙脱石类微粒助留体系n锂基蒙脱石类微粒助留体系锂基蒙脱石类微粒助留体
23、系n经处理的改性蒙脱石微粒助留体系经处理的改性蒙脱石微粒助留体系第52页,此课件共78页哦普通蒙脱石的电荷分布情况 因硅氧四面体中的因硅氧四面体中的Si(IV)被被Al(III)同象置换同象置换,铝,铝氧(羟基)八面体中的氧(羟基)八面体中的Al(III)被钙、镁、铁等二被钙、镁、铁等二价离子置换而带有价离子置换而带有永久性层面负电荷永久性层面负电荷。第53页,此课件共78页哦CPAM/蒙脱石蒙脱石(Hydrocol)l高分子量低电荷密度的高分子量低电荷密度的阳离子聚丙烯酰胺阳离子聚丙烯酰胺l钠基蒙脱石钠基蒙脱石第54页,此课件共78页哦CPAM/蒙脱石蒙脱石(Hydrocol)助留机理助留机
24、理第55页,此课件共78页哦(a)未加助剂(b)加入CPAM 第56页,此课件共78页哦(c)加入CPAM后经历 剪切作用(d)最后加入蒙脱石 第57页,此课件共78页哦CPAM/膨润土助留体系特点膨润土助留体系特点lCPAM先加在压力筛前且加入量较高先加在压力筛前且加入量较高l膨润土尽量靠近流浆箱加入,且需要良好的分散膨润土尽量靠近流浆箱加入,且需要良好的分散l膨润土一般为膨润土一般为钠基膨润土钠基膨润土,锂基膨润土的效果会更,锂基膨润土的效果会更好,但成本高好,但成本高l提高纸料的留着率和滤水性能,匀度不恶化提高纸料的留着率和滤水性能,匀度不恶化山东轻工业学院山东轻工业学院第58页,此课件
25、共78页哦蒙脱石蒙脱石/(A)PAM(Organopol)l钠基蒙脱石钠基蒙脱石l非离子或阴离子聚丙烯酰胺非离子或阴离子聚丙烯酰胺第59页,此课件共78页哦锂基蒙脱石类微粒助留体系锂基蒙脱石类微粒助留体系l阳离子组分阳离子组分l锂基蒙脱石锂基蒙脱石:锂蒙脱石的八面体层中的二价锂蒙脱石的八面体层中的二价镁离子镁离子被被一价的一价的锂离子锂离子同相置换,形成同相置换,形成永久性的层面负电荷永久性的层面负电荷 第60页,此课件共78页哦锂基蒙脱石类微粒助留特点锂基蒙脱石类微粒助留特点n三维三维均具有均具有纳米尺度纳米尺度,既可与,既可与CPAM组成微粒助留组成微粒助留体系也可与阳离子淀粉组成微粒助留
26、体系体系也可与阳离子淀粉组成微粒助留体系n所产生的微絮聚体比一般微粒助留体系更致密,所产生的微絮聚体比一般微粒助留体系更致密,含更少的间隙水,尺寸更小、更均一含更少的间隙水,尺寸更小、更均一 n在较低的微粒组分加入量下获得更高的纸料留着率在较低的微粒组分加入量下获得更高的纸料留着率n合成锂蒙脱石由于颜色较浅,不含铁,不影响纸张的合成锂蒙脱石由于颜色较浅,不含铁,不影响纸张的白度,可用于各种纸张的抄造中白度,可用于各种纸张的抄造中 第61页,此课件共78页哦改性蒙脱石微粒助留体系改性蒙脱石微粒助留体系l低到中等电荷密度的改性阳离子聚丙烯酰胺低到中等电荷密度的改性阳离子聚丙烯酰胺乳液乳液 l“化学
27、控制的絮聚化学控制的絮聚”:利用改性阳离子聚丙利用改性阳离子聚丙烯酰胺乳液控制纸料的絮聚,使纸料直接形成烯酰胺乳液控制纸料的絮聚,使纸料直接形成均一致密的均一致密的纸料絮聚体,而不需要再经过机纸料絮聚体,而不需要再经过机械剪切作用将先形成的大絮聚体破碎成小絮聚械剪切作用将先形成的大絮聚体破碎成小絮聚体体 l经工艺处理的改性蒙脱石微粒经工艺处理的改性蒙脱石微粒 ,可不经高剪,可不经高剪切作用而较为容易地分散成具有较好助留作切作用而较为容易地分散成具有较好助留作用的悬浮液用的悬浮液 第62页,此课件共78页哦(3)氢氧化铝类微粒助留体系氢氧化铝类微粒助留体系 l阳离子淀粉阳离子淀粉/现场合成氢氧化
28、铝(现场合成氢氧化铝(Hydrosil)l阳离子淀粉阳离子淀粉/聚铝聚铝 聚铝:聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硅酸硫酸铝聚铝:聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硅酸硫酸铝(FIRST-PASS)第63页,此课件共78页哦(4)阴离子有机微聚物助留体系阴离子有机微聚物助留体系 CPAM+硫酸铝硫酸铝 Polyflex(有机微聚物,有机微聚物,micropolymer)第64页,此课件共78页哦有机微聚物结构示意图有机微聚物结构示意图第65页,此课件共78页哦硫酸铝硫酸铝/CPAM/阴离子有机微聚物阴离子有机微聚物n助留机理与一般的无机微粒助留体系相助留机理与一般的无机微粒助留体系相似,但可在较低的加入量
29、下获得最大助似,但可在较低的加入量下获得最大助留作用。留作用。n加入少量的加入少量的硫酸铝硫酸铝(0.05-0.25)或或聚合氯化铝对提高其助留助滤性能起着聚合氯化铝对提高其助留助滤性能起着重要作用。重要作用。n有机微聚物助留体系更适于有机微聚物助留体系更适于高加填高加填的纸的纸张。张。n更有利于提高纸张更有利于提高纸张匀度匀度。第66页,此课件共78页哦5.2.4 阳离子微粒助留体系阳离子微粒助留体系 微粒组分:纤维状合成勃姆石微粒组分:纤维状合成勃姆石 -AlO(OH)聚合物组分:聚合物组分:CPAM第67页,此课件共78页哦勃姆石的形态特征勃姆石的形态特征 一种一种棒状棒状的晶体,晶体的
30、晶体,晶体本身较本身较脆脆,分散于水中时,分散于水中时不会像蒙脱石那样发生润不会像蒙脱石那样发生润胀。造纸所用微粒勃姆石胀。造纸所用微粒勃姆石实际上是其表面含有相当实际上是其表面含有相当量乙酸盐的乙酸勃姆石胶量乙酸盐的乙酸勃姆石胶体,体,酸性酸性条件下带有条件下带有正电正电荷荷。第68页,此课件共78页哦勃姆石勃姆石微粒微粒/CPAM助留特点助留特点n助留组分的加入助留组分的加入顺序顺序并并不重要不重要 n微粒组分先加时,可大幅度降低微粒组分先加时,可大幅度降低聚合物聚合物的使用量的使用量。n主要用于含有大量主要用于含有大量阴离子干扰物阴离子干扰物的抄纸体的抄纸体系系 。第69页,此课件共78
31、页哦5.2.5 PEO/酚醛树脂助留体系酚醛树脂助留体系n聚合物组分:聚氧化乙烯聚合物组分:聚氧化乙烯n辅助剂(辅助剂(cofactor):酚醛树脂:酚醛树脂 含有足够带电荷基团(一般为含有足够带电荷基团(一般为磺酸基磺酸基团团)和)和酚型基团酚型基团的缩合聚合物,改性酚的缩合聚合物,改性酚醛树脂。醛树脂。第70页,此课件共78页哦PEO/辅助剂助留机理辅助剂助留机理n复合物桥联助留机理复合物桥联助留机理 n缔合引发的聚合物桥联助留机理缔合引发的聚合物桥联助留机理 第71页,此课件共78页哦复合物桥联助留机理复合物桥联助留机理nPEO与一个或多个辅助剂分子首先形成与一个或多个辅助剂分子首先形成
32、溶解性的溶解性的初始聚合物复合体初始聚合物复合体 n初始复合体发生初始复合体发生聚集聚集,形成一种胶体尺,形成一种胶体尺寸的寸的胶状复合体胶状复合体,并逐渐长大并逐渐长大n胶状复合体胶状复合体吸附吸附在体系中的胶乳颗粒上在体系中的胶乳颗粒上n粒子间通过粒子间通过胶状复合体胶状复合体的的架桥架桥作用而结作用而结合在一起,或与胶状复合体继续发生杂合在一起,或与胶状复合体继续发生杂凝聚而沉积在纤维上凝聚而沉积在纤维上 第72页,此课件共78页哦缔合引发的聚合物桥联助留机理缔合引发的聚合物桥联助留机理(a)柔柔软软的的PEO分分子子不不能能发发生生吸吸附附(b)PEO分分子子与与CF缔缔合合而而提提高
33、高挺挺度度后后,可可在在纤纤维维或或填填料料间间吸吸附附与与桥桥联联;(c)当当CF可可将将PEO分分子子联联结结到到填填料料或或纤纤维维表表面面时时,也也可可产生桥联作用。产生桥联作用。第73页,此课件共78页哦PEO/辅助剂助留特点n辅助剂先加,辅助剂先加,PEO后加,后加,PEO加入点尽量加入点尽量靠近流浆箱靠近流浆箱n作为助留剂使用的聚氧化乙烯分子量一般作为助留剂使用的聚氧化乙烯分子量一般要在要在200万以上,最好达到万以上,最好达到700万或更高万或更高 n未溶解成单分子的未溶解成单分子的PEO缠结物缠结物的助留效果更的助留效果更好好第74页,此课件共78页哦 5.3 助滤剂助滤剂
34、纸料的脱水阻力来自水流过纤维层时纸料的脱水阻力来自水流过纤维层时水与固形物表面的水与固形物表面的摩擦摩擦作用作用 与固形物的与固形物的表面积表面积、体积分数体积分数和流体和流体的的粘度粘度有关有关 凝聚凝聚 5.3.1 单组分助滤剂单组分助滤剂 5.3.2 微粒助滤体系微粒助滤体系 第75页,此课件共78页哦5.3.1 单组分助滤剂单组分助滤剂n将细纤维将细纤维平伏平伏在纤维表面,在纤维表面,降低降低了水流过纤维表面了水流过纤维表面时的时的阻力。阻力。n发生发生凝聚凝聚,将细小纤维,将细小纤维固着固着在纤维表面,在纤维表面,减少减少了细了细小纤维对纤维间过滤孔隙的阻塞。小纤维对纤维间过滤孔隙的
35、阻塞。n凝聚体凝聚体,降低降低了固形物的了固形物的总持水量总持水量,也使固形物组,也使固形物组分的体积分数降低,从而降低了滤水阻力,增加分的体积分数降低,从而降低了滤水阻力,增加了自由滤水的面积,提高了纸料的滤水性能。了自由滤水的面积,提高了纸料的滤水性能。第76页,此课件共78页哦PEI的助滤作用示意图的助滤作用示意图 第77页,此课件共78页哦单组分助滤剂助滤特点单组分助滤剂助滤特点n铝盐和各种铝盐和各种高电荷密度高电荷密度、中低分子量中低分子量的的阳离子聚合物,如硫酸铝、聚合氯化铝、阳离子聚合物,如硫酸铝、聚合氯化铝、聚乙烯亚胺、聚胺等。聚乙烯亚胺、聚胺等。n纸料的滤水性能在纸料表面纸料的滤水性能在纸料表面zeta电位电位接近于接近于零零时得到最大改善。时得到最大改善。第78页,此课件共78页哦