造纸助剂PPT精选文档

1、1造纸助剂造纸助剂 山东轻工业学院制浆造纸重山东轻工业学院制浆造纸重点学科点学科刘温霞刘温霞2主要内容主要内容n第一章第一章 绪论绪论 n第二章第二章 造纸用水溶性聚合物造纸用水溶性聚合物 n第三章第三章 制浆化学品制浆化学品 n第四章第四章 施胶剂施胶剂n第五章第五章 助留剂和助滤剂助留剂和助滤剂 n第六章第六章 增强剂增强剂n第七章第七章 加工纸用化学品加工纸用化学品 n第八章第八章 其他造纸助剂其他造纸助剂 3第一章第一章 绪论绪论1.1 概述概述 1.2 造纸助剂的现状及展望造纸助剂的现状及展望 41.1 概述概述1.1.1 造纸工序简介造纸工序简介制浆：蒸煮制浆：蒸煮 、洗涤、洗涤

2、、筛选、漂白、筛选、漂白抄纸：打浆、施胶、加填、染色、机前净抄纸：打浆、施胶、加填、染色、机前净 化、抄纸化、抄纸纸的加工：加工纸纸的加工：加工纸 51.1.2 制浆造纸化学助剂制浆造纸化学助剂 分类分类n制浆造纸化学助剂制浆造纸化学助剂 ：是指在制浆造纸过是指在制浆造纸过程中，为了提高纸浆或纸张的某些特性、程中，为了提高纸浆或纸张的某些特性、降低物料消耗和改善操作条件等，向主降低物料消耗和改善操作条件等，向主物料中加入的少量化学物质的总称。物料中加入的少量化学物质的总称。n造纸化学品：与制浆造纸生产过程有关造纸化学品：与制浆造纸生产过程有关所有化学品。除包括造纸助剂外，还包所有化学品。除包括

3、造纸助剂外，还包括大宗通用的造纸化学品：如碱、漂液、括大宗通用的造纸化学品：如碱、漂液、填料、颜料等。填料、颜料等。67造纸助剂分类造纸助剂分类n过程助剂：提高纸机的生产效率、过程助剂：提高纸机的生产效率、改善纸机的运转性能。改善纸机的运转性能。n功能助剂：功能助剂：使纸张获得各种特殊性使纸张获得各种特殊性能。能。81.1.3 造纸助剂应用中涉及的一些概念造纸助剂应用中涉及的一些概念n纸机湿部：纸机湿部是指造纸生产中从纸机湿部：纸机湿部是指造纸生产中从纸浆流送到形成湿纸幅的部分，主要包纸浆流送到形成湿纸幅的部分，主要包括上浆系统、纸机网部和压榨部。括上浆系统、纸机网部和压榨部。n造纸湿部化学：

4、造纸湿部化学：湿部化学研究纸料各组湿部化学研究纸料各组分（包括助剂）在滤水、留着、成形及分（包括助剂）在滤水、留着、成形及白水循环过程中相互间反应与作用的规白水循环过程中相互间反应与作用的规律，及这些作用对纸机运转性能和产品律，及这些作用对纸机运转性能和产品质量的影响。质量的影响。 91.1.3 造纸助剂应用中涉及的一些概念造纸助剂应用中涉及的一些概念n细小纤维的概念细小纤维的概念: 纸料组分中能纸料组分中能通过通过200目目（或相当于直径（或相当于直径76 m的小孔）筛的能的小孔）筛的能在光学显微镜下看到的所有粒子。在光学显微镜下看到的所有粒子。 其中包括纤维性细小纤维和填料，其中包括纤维性

5、细小纤维和填料，但不包括可溶性物质和胶体物质。一般但不包括可溶性物质和胶体物质。一般习惯于将纤维性细小纤维直接称为细小习惯于将纤维性细小纤维直接称为细小纤维。纤维。 101.1.3 造纸助剂应用中涉及的一些概念造纸助剂应用中涉及的一些概念n阴离子干扰物阴离子干扰物 （anionic disturbing substances）：有时也称阴离子杂质有时也称阴离子杂质（anionic trash），是纸料组分中除纤维、），是纸料组分中除纤维、纤维性细小纤维、各种功能添加剂和过程纤维性细小纤维、各种功能添加剂和过程助剂之外的溶解性和胶体性物质，简称助剂之外的溶解性和胶体性物质，简称DCS(disso

6、lved and colloidal substances)。 111.1.3 造纸助剂应用中涉及的一些概念造纸助剂应用中涉及的一些概念n表面电位与表面电位与zeta电位：电位：纤维和细小纤维纤维和细小纤维等固体纸料组分因表面带有电荷而产生等固体纸料组分因表面带有电荷而产生表面电位，但表面电位不能直接测定，表面电位，但表面电位不能直接测定，我们所能测定的是纸料表面的我们所能测定的是纸料表面的Zeta电位，电位，即固体表面双电层中滑移面上的电位，即固体表面双电层中滑移面上的电位，因此，因此，Zeta电位在湿部化学中更具实际电位在湿部化学中更具实际意义意义。 12n双电层的概念双电层的概念13n在

7、电解质溶液中离子是带着水化膜在电解质溶液中离子是带着水化膜泳动泳动的，胶体颗粒在溶液中泳动也同样带着的，胶体颗粒在溶液中泳动也同样带着水化膜。当胶体颗粒与自由水发生相对水化膜。当胶体颗粒与自由水发生相对运动时，水膜与自由水之间就会出现一运动时，水膜与自由水之间就会出现一个个滑移面滑移面（slipping plane）或剪切面）或剪切面（shearing plane）。从而由滑移面把）。从而由滑移面把胶体颗粒胶体颗粒表面双电层表面双电层分为两部分：随胶分为两部分：随胶体颗粒一起泳动的体颗粒一起泳动的吸附层吸附层，和不随胶体，和不随胶体颗粒泳动的颗粒泳动的扩散层扩散层。 14 吸附层吸附层又分为内

8、又分为内Helmholtz层（层（IHP）与外与外Helmholtz（OHP）层，其中内）层，其中内Helmholtz层由紧紧地吸附于带电的胶层由紧紧地吸附于带电的胶粒表面上的粒表面上的未水化的离子未水化的离子组成，即所谓组成，即所谓的的stern层层；而外；而外Helmholtz层，则由层，则由水水化离子化离子组成，外组成，外Helmholtz面即为滑移面即为滑移面，其隶属于扩散双电层的范围。面，其隶属于扩散双电层的范围。 在滑移面上的电势在滑移面上的电势称为电动势或称为电动势或Zeta电势（或电势（或Zeta电位）电位）。151.1.3 造纸助剂应用中涉及的一些概念造纸助剂应用中涉及的一些

9、概念n聚电解质聚电解质(po1yelectrolyte) ：是指在分是指在分子链上带有许多可解离基团的高分子聚子链上带有许多可解离基团的高分子聚合物。合物。 161.1.3 造纸助剂应用中涉及的一些概念造纸助剂应用中涉及的一些概念 天然聚电解质：淀粉、瓜尔胶、壳聚糖、聚甘天然聚电解质：淀粉、瓜尔胶、壳聚糖、聚甘露糖等，来自天然植物和动物。露糖等，来自天然植物和动物。 合成聚电解质：由小分子经聚合或缩合形成的合成聚电解质：由小分子经聚合或缩合形成的高分子量的聚电解质。如聚丙烯酰胺、聚乙烯高分子量的聚电解质。如聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚酰胺聚胺亚胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵、

10、聚酰胺聚胺环氧氯丙烷、聚丙烯酸等。环氧氯丙烷、聚丙烯酸等。 天然衍生物类聚电解质：天然聚电解质经改性天然衍生物类聚电解质：天然聚电解质经改性和接枝获得。和接枝获得。 171.1.3 造纸助剂应用中涉及的一些概念造纸助剂应用中涉及的一些概念n三个特征参数：电荷属性、分子量和电三个特征参数：电荷属性、分子量和电荷密度荷密度 。n电性：阳离子聚电解质、阴离子聚电解电性：阳离子聚电解质、阴离子聚电解质和两性聚电解质。质和两性聚电解质。18天然聚电解质类天然聚电解质类n分子量：分子量：主要取决于它们的来源和品种。主要取决于它们的来源和品种。 如淀粉：如淀粉：马铃薯和木薯淀粉中支链淀粉含马铃薯和木薯淀粉中

11、支链淀粉含量高于玉米淀粉，而且其直链淀粉的聚量高于玉米淀粉，而且其直链淀粉的聚合度（分子量）也比玉米淀粉高出很多，合度（分子量）也比玉米淀粉高出很多，马铃薯链直链淀粉的分子量在马铃薯链直链淀粉的分子量在3-3-3.53.510106 6之间，而玉米直链淀粉的分子之间，而玉米直链淀粉的分子量在量在0.8-1.80.8-1.810106 6之间。之间。 19天然聚电解质类天然聚电解质类n取代度取代度 ：如阳离子或阴离子：如阳离子或阴离子淀粉的取代淀粉的取代度是指每个葡萄糖单元中活性羟基被取度是指每个葡萄糖单元中活性羟基被取代的数量，或每摩尔葡萄糖基上活性羟代的数量，或每摩尔葡萄糖基上活性羟基被取代

12、的摩尔数基被取代的摩尔数 。n低取代度淀粉：取代度低取代度淀粉：取代度0.012n中取代度淀粉：取代度中取代度淀粉：取代度0.023n高取代度淀粉：取代度高取代度淀粉：取代度0.03520合成聚电解质合成聚电解质n低分子量聚电解质：分子量在小于低分子量聚电解质：分子量在小于10万万n中分子量聚电解质：分子量在中分子量聚电解质：分子量在10100之间之间n高分子量聚电解质：分子量在高分子量聚电解质：分子量在100500万之间万之间n超高分子量聚电解质：分子量在超高分子量聚电解质：分子量在500万以万以上。上。 21合成聚电解质合成聚电解质n低电荷密度型：聚电解质的离子度在低电荷密度型：聚电解质的

13、离子度在110之间之间n中电荷密度型：聚电解质的离子度在中电荷密度型：聚电解质的离子度在1040之间之间n高电荷密度型：离子度在高电荷密度型：离子度在4080之间之间n特高电荷密度型：离子度在特高电荷密度型：离子度在80100。 221.1.3 造纸助剂应用中涉及的一些概念造纸助剂应用中涉及的一些概念n阳电荷需要量阳电荷需要量 ：完全中和纸料中的负电：完全中和纸料中的负电荷所需要的标准阳离子聚电解质的量，荷所需要的标准阳离子聚电解质的量，就称为阳电荷需要量，单位为就称为阳电荷需要量，单位为meq/L，和和eq/L。所用标准阳离子聚电解质一般。所用标准阳离子聚电解质一般为聚二烯丙基二甲基氯化铵为

14、聚二烯丙基二甲基氯化铵（polyDADMAC）；所有标准阴离子聚）；所有标准阴离子聚电解质为聚乙烯硫酸钾电解质为聚乙烯硫酸钾(PVSK)。231.2 造纸助剂的现状及展望造纸助剂的现状及展望1.2.1国外制浆造纸化学助剂现状国外制浆造纸化学助剂现状 （1）从一个配角发展成为精细化学品工业）从一个配角发展成为精细化学品工业的主要支柱行的主要支柱行业，并且占有很大的市场业，并且占有很大的市场份额份额。（2）造纸工业发达的国家也是化学助剂开）造纸工业发达的国家也是化学助剂开发和应用技术先进的发和应用技术先进的国家。国家。（3）专有的造纸化学品公司，技术力量雄）专有的造纸化学品公司，技术力量雄厚，技术

15、服务到位。厚，技术服务到位。 241.2.2国外造纸助剂品种发展趋势国外造纸助剂品种发展趋势（1）随着再生纤维回用率的提高，脱墨化）随着再生纤维回用率的提高，脱墨化学品的开发与应用迅速学品的开发与应用迅速发展。发展。 （2）随着纸机向高速化和白水系统向高封）随着纸机向高速化和白水系统向高封闭程度发展，对湿部体系的留着、滤水闭程度发展，对湿部体系的留着、滤水和成形有了更高的要求，因此使助留和成形有了更高的要求，因此使助留助滤剂助滤剂的生产和应用受到更加普遍的重的生产和应用受到更加普遍的重视视。 25（3）在施胶剂方面，从酸性造在施胶剂方面，从酸性造纸转化为碱性纸转化为碱性(中中性性)造纸的变革，

16、使得碱性造纸的变革，使得碱性(中性中性)施胶剂发展迅施胶剂发展迅速。速。(4)(4)在干湿增强剂方面，世界造纸用干湿强剂量在干湿增强剂方面，世界造纸用干湿强剂量不断提高，湿强剂主要用于液体包装纸板、薄不断提高，湿强剂主要用于液体包装纸板、薄页纸和面巾纸及特种用纸。在干强剂则应用更页纸和面巾纸及特种用纸。在干强剂则应用更为普遍。其中淀粉类干强剂应用最普遍，其次为普遍。其中淀粉类干强剂应用最普遍，其次是丙烯酰胺类。是丙烯酰胺类。（5）涂布黏结剂的发展方向是研制适用于高速）涂布黏结剂的发展方向是研制适用于高速涂布用的合成胶涂布用的合成胶乳以及改性淀粉等乳以及改性淀粉等 261.2.3国内制浆造纸化学助剂发展现状国内制浆造纸化学助剂发展现状（1）研