双元助留剂的比较

双元助留剂的比较 国内列惯将使用两种助留 剂井分别添加的助留剂系统称为 双元助留剂系统.目前商业上获得 广泛应用的双元助留剂有双聚合 物助留剂和微粒助留剂两种类型. 最近,某纸板公司在同一台纸机上 先后使用了双聚合物助留剂和微 粒助留剂,本文借此机会对这两种 类型的助留剂进行r比较. 1双元助留剂 1.1双聚合物助留剂 正规的双聚合物助留剂是由 低分子量,强阳电性的定着剂和高 分子量,弱电性的絮凝剂所组成. 定着剂通常为聚胺,絮凝剂为阴离 子丙烯酰胺. 使用时.先在纸机冲浆泵入u 处添加定着剂.然后在压力筛的出 口,即纸浆上网前添加絮凝剂 双聚合物助留剂的作用机理 是典型的吸附架桥机理.首先添加 的阳离子定着剂与带负电的纸料 反应,吸附在纸料粒子面形成』E 电荷区域;随后添加的阴离子絮凝 剂再与不同粒子表面的正电荷 域反应.纸料粒以桥联方式相互 作用,产生絮团. 1.2微粒助留剂 微粒助留剂由阳离子高聚物 元助留F,,gltg比较 0刘军钛(汽巴精化有限公司,香港) 和微粒子组成,最早由瑞典依卡诺 贝尔造纸化学品公司(EkaNobel PaperChemicals)开发出来,使用 阳离子淀粉和胶体硅,称为 Compozil系统依卡公司后来又 将胶体硅的应用推广到与阳离子 聚丙烯酰胺组合.与此同时,英国 联合腔体公司开发出由高聚物和 皂t组成的微粒助留剂,称为 Hydrocol系统. 微粒助留剂之所以披称为"微 粒",是因为它使用一种微粒物质 (胶体硅或皂土);与传统助留剂相 比,该助留剂所产生的絮团更加微 ,. 微粒助留剂的作用机理与双 聚合物助留剂的桥联机理有明显 的不同.使用时阳离子高聚物在纸 机冲浆泵人u处添加,它与纸料反 应,通过絮凝产生絮团;这些絮团 在纸浆流经冲浆泵和压力筛时被 剪切力分散微粒子在纸机压力筛 出口处添加,它通过电荷吸引作用 将已分散的絮团重新连结起来,从 而在纸浆中形成微小的絮团. 由此可见,双聚台物助留剂和 微粒助留剂都是依靠高聚物在纸 料中产生絮凝来实现助留作用的, 但它们之问最重要的区别就是高 聚物产生絮团的时间不同.对于双 聚合物助留剂来说,絮团是在第二 添加点产生,絮团生成后纸浆直接 上网,其大小无法被调节;如果需 要控制絮团的大小,只有控制高聚 物的用量,但这会影响助留剂的整 体效果.对于微粒助留剂来说,絮 团是在第一添加点产生,絮团然后 经过冲浆泵和压力筛的剪切力作 用,大小受到控制.我们知道,絮凝 所产生的絮团对网部保留率和纸 页匀度有负面影响,很显然微粒助 留剂与双聚合物助留剂相比,它受 纸页匀度的约束更小,因而可以发 挥更大的作用. 2使用情况简介 2.1纸机 纸机为多烘缸圆网纸机,抄宽 3i25m,最高车速180m/mira,年 产量12万吨,以垒废纸产350— 550g/m的涂布灰底白纸板.采用 机内涂布方式,涂布原纸板由面 层,村层,芯层和底层四部分组成, 其中面层浆为100%白切边,衬层为 混合办公用纸,芯层为混合旧箱纸 板和旧新闻纸,底层为100%旧新闻 纸. 2.2助留剂 双聚台物系统由聚胺和阴离 子聚丙烯酰胺缎成,均为液体产 {?卓航生'苇22喜#'期200I丰4日 磨圈越0?莉咩与助荆? 品;微粒系统由阳离子聚丙烯酰胺 和改性皂土组成,均为固体产品. 应用时,双聚合物系统中的聚 胺在冲浆泵入口处添加,而阴离子 聚丙烯酰胺则在压力筛出口处添 加;微粒系统中的阳离子聚丙烯酰 胺在冲浆泵入口处添加,而皂土则 在压力筛出口处添加. 两种助留剂系统需要经过溶 解和稀释才可披加入纸浆,溶解和 稀释过程由垒自动设备自动完成. 2.3浆内施胶 施胶采用AKD中性施肢,添加 点在纸机冲浆泵入口处. 3使用结果E较 3.1助留效果 纸板面层和底层对匀度有较 高的要求,因此最难获得较高的网 部保留率.表l是使用双聚合物助 留剂和微粒助留剂期间纸机各层 网部保留率的平均值.可见,在保 持良好匀度的情况下,使用微粒助 留剂可以产生更好的助留效果. 表1助留剂的助冒效果比较 好匀度和助留方面的双重效果. 3.2助滤效果 纸浆的滤水性能以加拿大游 离度表示如表2所示,在保持良好 匀度的情况下,使用微粒助留剂可 以产生更好的助滤效果. 表2助留剂的助滤效果比较 聚合物助留剂低约15%. 4结论 4.1目前国内使用微粒助留荆最 多的纸种是文化用纸,这主要与生 产文化用纸使用漂白化学浆,采用 微粒助雷荆 来浆游离度CSF 上阐纸浆瓣赢度CsF 游离度提高比率% 双聚合物助留剂 来浆游离度csF 上网纸浆游离度csF 游离度提高比率% 1152鹪202114 12929O2驹175 112l,9ll4l54 ll9 l02 86 236 235 l? 2O9 289 1,8 129 ll5 89 3.3纸机车速 受干燥部干燥能力限制,纸机 的车速取决于纸板中水分去除的 难易程度.微粒助留剂具有较高的 网部助滤作用,皂土粒子与纸浆絮 团之间的作用是属于近程作用的 电荷吸引,所生成的絮团密实,含 在此之前该公司曾经在该纸 机上使用双聚合物助留剂,而在另 一 台纸机上使用微粒助留剂这两 台纸机具有相同的网部形式,使用 来自同一制浆系统的纸浆,所生产 的纸板品种和除助留剂以外的其 它湿部添加剂均相同.使用微粒助 留剂的底层平均保留率为87.5%, 保留率波动卒为5.1%;而使用双聚 合物助留剂的底层保留率仅为 78.3%,保留率波动率则为l0.7%, 这也证明了徽粒助留剂在保持良 水量低,纸页的结构 开放,在干燥部容易 被干燥,有利于纸机 在较高车速下运行 (表3). 3.4纸板物理性能 使用双聚合物 或微粒助留剂期间, 生产始终保持正常, 纸板的物理性能都 在质量控制范 围之内.以350g/m~品种为例,两种 助留剂对纸板质量的影响基本相 同(表|4). 35使用成本 双聚合物助留剂和微粒助留 剂的平均用量见表5.按产品的售 价计,微粒助留剂的投入成本比双 表3纸机车速的比较 中性施胶以及成纸灰 分较高有关.本文所 述的应用结果表明, 微粒助留剂在纸板中 同样具有优良的效 果. 42微粒助留剂和 双聚合物助留剂具有 不同的作用机理.微 粒助留剂在提高网部 保留率的同时,对成 纸匀度的影响较小,因此可以更好 地发挥助留效果. 表4纸板物理性麓的比较 圈曩 懿馥,l雒期潮30' .麓襁酌墨势1t6 c口{】l,德硼搏40. 蛾..:蔫撬埘 囊褥?睡囊珏3. 表5助留剂的用? 聚拄 阿离子囊 互7 D.7 4.3本文中的微粒助留剂均为固 体产品,皂土来源于自然界,所以 绒飙攀速弧恤m: 搬糙鞲窝糟l蝠鼙j相lll霸I5 达到相同的效果时,微粒 助留剂的使用成本比双聚 合物助留剂更低.口 收辅日期:~000-10—10 c?4忡%?4,200t