纸机湿部化学品培训,一览-造纸英才网 www.zzjob88.com,什么是湿部化学？,湿部化学是研究造纸湿部添加的化学品与各组分对纸机网部滤水、留着、成形以及在白水循环过程中的相互作用和规律，以及其对纸机运行和产品质量的影响机理。,湿部化学系统主要组分： 1、水造纸过程最基本的介质 2、纤维和细小纤维造纸主要原料 3、湿部系统干扰物质阴离子垃圾,湿部化学系统的主要组分,湿部化学所涉及内容： 1、胶体与胶体系统 2、界面动电现象 3、表面电位与Zeta电位 4、阳离子电荷需求量,造纸湿部化学助剂作用：改善纸页某些特性功能助剂改善纸机抄造性能过程助剂,造纸湿部化学助剂,造纸湿部化学助剂,功能助剂作用： 1、改善纸页结构特性 2、改善纸页强度特性 3、改善纸页表观特性如：增强剂、施胶剂、 染料、增白剂、阻燃剂等。,过程助剂作用： 1、提高滤水性能 2、提高留着率 3、改善纸页成形 4、消泡除气 5、控制树脂障碍 如：助留助滤剂、分散剂、消泡剂、定着剂等,湿部化学过程助剂的控制,湿部过程控制的重要意义： 1、提高纸机车速和生产率 2、实现湿部系统的生产监控，强化网部成形作用，在湿部把好质量关； 3、降低成纸定量，节约造纸原料资源； 4、从酸性抄纸向碱性抄纸转化； 5、增加白水回收率，减少造纸原材料流失； 6、降低白水处理负荷，实现清洁生产； 7、合理使用湿部学添加剂并达到最优化的添加工艺。,湿部化学过程助剂的控制,湿部过程控制的目标： 达到良好的纸页成形、快速的纸料滤水速度以及高效的纸机抄造性能。,湿部过程控制的内容： 1、纸页的成形匀度 2、纸料的滤水速率 3、纸页成形匀度、纸料滤水速率和纤维留着率的关系 4、湿部过程控制的基本参量：纤维质量、组分含量、滤水特性、动电参数（电导率、ZP等）、物料流速和纸机操作参数（上网浓度、浆网速比、纸机车速等）,一、留着机理：纸料留主要指纸料中的微细组分（细小纤维和填料等）的留着，其机理分为：,纸料的留着机理与聚电解质,1、机械截留机理：沉积在网上纤维组成的网状滤层截留纸料中的细小组分（机械截留只能截留纤维和小部分细小组分）,2、胶体凝聚机理：通过胶体化学作用，使细小纤维形成较大的絮团或黏附在纤维表面上，从而大大提高细小纤维的留着率。,二、聚电解质：通过对浆料系统的细小组分 的凝聚实现助留作用，主要分为凝聚（凝结）和絮聚。,纸料的留着机理与聚电解质,1、凝聚（凝结） 机理：微小粒子形成的小聚集体，是不耐机械外力的“松软凝聚体”。其包括电荷中和、异凝聚（凝结）和补丁作用。,2、絮聚机理：通过高分子聚合物在粒子间交联形成“坚实的凝聚体”，其主要包括桥联和网状絮聚。,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,电解质,分散,凝聚,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _,+ _ + + _ + _ + _ + _+ + + + _ + + + + _ + + _ + + + _+ +_+ + + + + + +_+ + +_ + + + _ + + + _ + + _ + + + +_ +,+ + + + + + + + _ + + + + + + _ + + + + + _ + + _+ _ _ + _ _ +,_,_,_,_,_,_,凝聚（凝结）电中和,_ _ _ _ _ _ _ _ _,_ _ _ _ _ _ _ _ _,Anionic Particle,阴离子颗粒,低分子量、 高阳电荷密度聚合物,+ + + + + +,_ _ _ _ _ _ _ _ _,+ + + + +,+ + + + +,Patch Flocculation补丁凝聚,高分子量 低电荷密度聚合物,吸附开始阶段,絮聚,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,+ + + + + + + + + + + + + + + + + +,+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,Bridging Flocculation桥联絮聚,两个与助留有关的术语： 1、全程留着率：纸机干部卷取来的物料与进入纸机湿部物料之比。一般在90%95%。 2、首程留着率：也叫单程留着率，指离开伏辊处纸幅的物料与离开纸机堰口处物料之比，可以进似表示为：1上网浆浓度% 2网下白水浓度（平均白水浓度）%单程留着率%,一、助留助滤剂的作用机理,一、助留助滤剂的作用机理,常用助留助滤体系： 1、单组分体系单阳离子聚合 物（CPAM） 2、双组分体系APAM+硫酸铝 3、双组份体系阳离子聚合物+阴离子聚合物（阳离子补丁+桥联机理） 4、微粒子体系CPAM/CS+膨润土/硅溶胶/有机微粒,纸机脱水主要发生部位： 1、成形区：纸页干度从0.51% 升高至24% 2、真空区：从第一真空区至出伏辊，出伏辊干度20 22% 3、压榨部：出压榨干度3840% 4、干燥部：出纸干度在9395%,一、助留助滤剂的作用机理,单元助留体系,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：电中和作用、补丁机理、桥联机理引起桥联聚集的聚合物： 高分子量、低电荷密度的阳离子聚合物 如阳离子或两性聚丙烯酰胺：用量一般0.010.02 此体系适于低速纸机。,硫酸铝/阴离子聚合物体系,先加入的硫酸铝以多核聚铝的形式吸附在纸料表面形成正电荷吸附点，后加入的阴离子聚合物（阴离子聚丙烯酰胺，高分子量、低电荷密度）则在不同的纸料颗粒的正电荷点之间桥联，引起纸料的絮聚。 属于补丁桥联机理。,阳离子聚合物/阴离子聚合物体系,先加到纸料中的低至中分子量、高电荷密度的阳离子聚合物首先吸附在纸料组分表面，中和其表面局部电荷，形成阳电荷补丁，随后加入的高分子量的阴离子聚合物在不同颗粒的阳电荷补丁之间桥联，引起纸料组分的絮聚。,阳离子聚合物/阴离子聚合物体系,絮聚体大而松散，一定的抗剪切能力，细小纤维间和纤维间的絮聚，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作用 ，易引起纸张匀度的恶化。,阳离子聚合物/阴离子聚合物体系,阳离子聚合物：聚乙烯亚胺（PEI)、聚胺、阳离子淀粉 阴离子聚合物：高分子量低电荷密度的阴离子聚丙烯酰胺,阳离子聚合物/阴离子聚合物体系,阴阳离子聚合物发生离子配对中和反应，形成复合物。可在更宽的加入量范围内引起纸料组分的絮聚，且复合物的电荷比例越接近其等电点比例，引起有效絮聚的加入量范围越宽，颇似絮聚随聚合物分子量提高时的情况。,预先将特定的阴离子聚合物和阳离子聚合物混和，形成庞大的阴阳离子复合物，再加到纸料中，阴阳离子复合物在纸料颗粒间产生强烈的架桥作用，引起纸料的絮聚而提高纸料留着率。,阳离子聚合物/阴离子聚合物体系,强烈架桥作用，易引起细小组分和纤维产生强烈的絮凝而破坏纸页匀度，应在冲浆泵和压力筛的入口处加入。 与硫酸铝一起使用，pH5-5.5。两性PAM增强剂和分支型PAM共聚物增强剂形成的阴阳离子复合物具有分支结构，小而坚固，并能在宽的pH值范围内保持阳离子性，可在较高pH值下使用。,阳离子聚合物/阴离子聚合物体系, 由高分子量、低电荷密度的阳离子聚合物和阴离子微粒组成 经典的微粒助留体系：阳离子淀粉/胶体二氧化硅CPAM/膨润土阳离子淀粉/现场合成氢氧化铝 阴离子有机微聚物助留体系,阴离子微粒助留体系,阴离子微粒助留体系,本处只讲我们厂所用的微粒助留助滤系统： CPAM+有机微粒/硅溶胶+膨润土,阴离子微粒助留体系特点,CPAM 加在一段压力筛前，絮聚后再经历高剪切作用分散开来 有机微粒加在一段压力筛后，引起纸料微粒桥联和电中和重聚 膨润土加在流浆箱前，进一步加强微粒桥联和电中和重聚，助留作用更显著,阴离子微粒助留体系,纸页的强度分类： 1、干强度：一般指干纸页所能够承受的各种机械力的抵抗力。包括抗张强度、撕裂度、耐折度、抗弯强度、耐破度、表面强度、内部结合强度及压缩强度等。2、湿强度：纸页润湿后所保留的强度。,二、增强剂的作用机理,多层结构：层间少有纤维交织，各层纤维之间存在空隙层间结合力较差,平面内纤维相互交错排列 层内纤维间结合力较强,二、增强剂的作用机理,纸张结构简介： 据观察，定量60g/m2的纸页由大约10层纤维组成，层间少有纤维交织，主要靠分子间力结合。 大量空气存在于各层纤维之间：纸的表观密度0.6-0.7g/cm3,约为纤维密度的一半，纸页中约50是纤维，50是空隙。 提高纸张强度，提高纤维层之间的结合。,二、增强剂的作用机理,提高纸页强度的措施：,提高纤维之间的结合力 提高纤维层之间的结合 提高纤维间结合面积 提高纤维间的氢键结合力 * 纤维之间的结合则是纸张产生强度的主要原因,二、增强剂的作用机理,干强剂：能够明显改善纸张强度的化学助剂，其一般为可溶于水并带有氢键聚合物： 1、淀粉衍生物:阳离子淀粉、两性淀粉。 2、天然树胶：洋槐、豆胶和瓜尔胶 3、合成干强剂：APAM、CPAM,湿强剂：能够赋予纸页湿强度的化学助剂。 湿强剂一般为阳离子水溶性或水分散性且能够形成化学网络结构的高聚物：脲醛树脂三聚氰胺树脂双醛淀粉聚氨树脂,二、增强剂的作用机理,湿强剂作用机理： 1、增强和保护原有的纤维结合； 2、形成对谁不敏感的结合键； 3、添加与纤维混合成形网络结构。,干强剂作用机理： 1、干强剂分子中羟基与纤维表面的羟基形成氢键，从而增强纤维内部结合强度； 2、改善纸页成形匀度，提高纸页均匀结合强度； 3、提高细小纤维的留着喝纸页脱水，改善纸页的紧实程度，从而提高纸页强度。,二、增强剂的作用机理,三、其他化学助剂简介,染色：要求色相，染料品兰、紫罗兰 品兰调节b值，紫罗兰调节a值。增白：荧光增白剂,造纸填料：降低纸张成本，改善纸张物理性能。 常用填料：碳酸钙(GCC/PCC)高岭土滑石粉二氧化钛硅石,三、其他化学助剂简介,填料使用中必须注意的事项： 1、填料的留着率 2、填料的优先吸附 3、填料对纸页强度的不利影响,三、其他化学助剂简介,三、我厂化学品系统一览表,三、我厂化学品系统一览表,请提各位提出宝贵意见！ 造纸英才网-www.zzjob88.com,谢谢大家！,