二次纤维造纸专用助留助滤剂的研究
本文以二次纤维纸浆抄纸的助留助滤系统为研究对象,分别选择三种不同性质的阳离子聚合物,M1(中等分子质量、中等电荷密度的阳离子N7527)、M2(高等分子质量、低等电荷密度的液体阳离子N61067)和M3(高等分子质量、低等电荷密度的固体阳离子P182)以及阴离子超微粒子CP-3和高白度皂土,分别组成一元、二元和三元助留助滤系统.在碳酸钙加填量为20%条件下,对各助留助滤系统的应用效果进行了初步的探讨和比较研究.首先对三种不同阳离子助留助滤剂M1、M2、M3组成的一元助留助滤系统进行了研究.结果表明,助剂M3具有较好的提高浆料滤水性能和细小组分留着率的能力,能够显著提高二次纤维纸浆手抄片的灰分(提高6.4个百分点),并能使填料的留着率提高34.86个百分点,滤水时间减少了39.1%.其次进行了三种不同组合二元助留助滤系统的研究.其中,M1与超微粒子(CP-3)组成二元助留助滤系统N1;M3与超微粒子(CP-3)组成二元助留助滤系统N2;M1与M3组成双阳离子二元助留助滤系统N3.结果表明,二元助留助滤系统N2能够提高二次纤维纸浆手抄片的灰分(提高了7.5个百分点),填料的留着率提高43.2个百分点,滤水时间减少了41.4%.最后进行了三元助留助滤系统的研究.M1、M2、M3分别与超微粒子(CP-3)和高白度皂土组成三元助留助滤系统P1、P2、P3.研究表明,三元助留助滤系统P3能够提高二次纤维纸浆手抄片的灰分(提高了7.4个百分点),填料的留着率提高42.6个百分点,滤水时间减少了35.6%.在实验过程中,对浊度、白水阳电荷需求量等方面在三种系统助留助滤效果的影响进行了研究,结果表明浆料滤液的浊度值和白水的阳电荷需求量能在另一个方面表征浆料的助留助滤效果.研究了不同的剪切速率对浆料助留助滤效果的影响.多元助留助滤系统的抗剪切性能要好于单元系统;一元助留助滤系统应避免在过高剪切速率下或过低剪切速率下作用;二元助留助滤系统在不同剪切力下的添加顺序是十分重要的,其中阳离子型助剂在高搅拌速度下加入,而CP-3应在剪切速率较低时加入时,有较佳的助留助滤效果;在三元助留助滤体系中,高白度皂土、阳离子型助剂宜在高搅拌速度下加入,而CP-3应在剪切速率较低时加入.研究了三种助留助滤系统中pH值和反应时间对浆料助留助滤效果的影响情况.确定了助剂系统既适用于酸性抄纸,也适用于中碱性抄纸.三种助留助滤系统中浆料填料留着率均随着时间呈现先上升后下降的趋势.其中在系统M3中,在反应时间为20--40s时,效果达到最佳;在系统N2和P3中,反应时间30--50s时,效果达到最佳.随着反应时间的延长,助留助滤效果会出现下降的趋势.通过三种不同助留助滤系统的效果及生产成本比较发现,二元助留助滤系统N2能够显著提高二次纤维造纸手抄片的灰分,并能提高填料的留着率、细小纤维留着率;减少滤水时间,具有最佳的助留助滤效果,并能最大程度的维持成纸的物理强度.
- 作者：
- 韩金升
- 学位授予单位：
- 大连工业大学
- 专业名称：
- 制浆造纸工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2010年
- 导师姓名：
- 石海强
- 中图分类号：
- TS727
- 关键词：
- 二次纤维；助留助滤系统；留着滤水性能；分子量和电荷；纸张性能
- recycled fiber； retention and drainage system； retention and drainageproperties； molecular weight and electric charge； paper properties
- 基金项目：
- 国家自然科学