徐梦龙 氢氧化铝在造纸工业中的应用研究

1、答辩人：徐梦龙答辩人：徐梦龙氢氧化铝在造纸工业中氢氧化铝在造纸工业中的应用研究的应用研究班级：轻化工程班级：轻化工程112班班指导老师：陈华指导老师：陈华学号：学号：1111420060 研 究 意 义浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 氢氧化铝在造纸工业中，主要用作表层涂料、填料以及生产不燃氢氧化铝在造纸工业中，主要用作表层涂料、填料以及生产不燃纸、在国外，早在四、五十年代就已开始开发和使用氢氧化铝作纸、在国外，早在四、五十年代就已开始开发和使用氢氧化铝作为涂布用颜料，至今已达到较稳定的生产规模，主要用于涂布纸为涂布用颜料，至今已达到较稳定的生产规模，主要用于涂布纸及纸板

2、、及纸板、LWC纸、无碳复写纸的生产中。在我国，氢氧化铝在造纸、无碳复写纸的生产中。在我国，氢氧化铝在造纸方面的应用尚未娴熟，而随着超细氢氧化铝的开发生产，使得纸方面的应用尚未娴熟，而随着超细氢氧化铝的开发生产，使得氢氧化铝在这一领域的应用，具有较为明显的优势。氢氧化铝在这一领域的应用，具有较为明显的优势。氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩 论文主要内容浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 本论文研究的目的是探讨氢氧化铝作为造纸工业中的填料，以阳本论文研究的目的是探讨氢氧化铝作为造纸工业中的填料，以阳离子淀粉（离子淀粉（CS）、）、聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺（PAM）作为助

3、留剂，对于提高）作为助留剂，对于提高成纸的白度、不透明度等物理性能，以及对其撕裂度、耐破度、成纸的白度、不透明度等物理性能，以及对其撕裂度、耐破度、抗张强度等物理强度的影响。从而推动超细氢氧化铝在造纸工业抗张强度等物理强度的影响。从而推动超细氢氧化铝在造纸工业中的科学合理利用。其中的抄纸纤维为漂白针叶木纤维。中的科学合理利用。其中的抄纸纤维为漂白针叶木纤维。 氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩 框 架1 研究方法与路线研究方法与路线 2 实验部分实验部分3 结果与讨论结果与讨论4 总结与展望总结与展望 氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程11

4、2班 徐梦龙1研究方法与路线 1 研究方法和路线氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙(1)研究打浆对漂白针叶木纤维形态的影响，用BX51TF光学显微镜(Olympus光学工业株式会社, 日本)进行纤维形态的观察，研究确定能保持漂白针叶木纤维最优长度下的打浆工艺条件。 1 研究方法和路线氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙(2)研究以氢氧化铝作为造纸工业中的填料，以阳离子淀粉作为改性材料，对于提高成纸的白度、不透明度等物理性能，以及对其撕裂度、耐破度、抗张强度等物理强度的影响，

5、以得到氢氧化铝填料与阳离子淀粉的最佳配比。 1 研究方法和路线氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙(3) 研究以氢氧化铝作为造纸工业中的填料，以聚丙烯酰胺作为改性材料，对于提高成纸的白度、不透明度等物理性能，以及对其撕裂度、耐破度、抗张强度等物理强度的影响，以得到氢氧化铝填料与聚丙烯酰胺的最佳配比。2实验部分 2实验部分 打浆打浆打浆度和纤维湿重的测定打浆度和纤维湿重的测定纤维形态的观察纤维形态的观察氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙打浆度 47.5 SR 水分含量77.1

6、0% 2实验部分氢氧化铝的阳离子淀粉物理改性实验氢氧化铝的阳离子淀粉物理改性实验 CS改性纸样抄造及检测方法改性纸样抄造及检测方法纸样的抄造纸样的抄造 纸张物理性能的测定纸张物理性能的测定氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 2实验部分氢氧化铝的聚丙烯酰胺物理改性实验氢氧化铝的聚丙烯酰胺物理改性实验 PAM改性纸样抄造及检测方法改性纸样抄造及检测方法纸样的抄造纸样的抄造 纸张物理性能的测定纸张物理性能的测定氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 2实验部分CS、PAM改性浆液改

7、性浆液zeta电位的测定电位的测定CS、PAM改性浆液滤水浊度的测定改性浆液滤水浊度的测定氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙3结果与讨论 3结果与讨论打浆对漂白针叶木纤维形态的影响打浆对漂白针叶木纤维形态的影响a:打浆前打浆前(400) b:打浆后打浆后(47.5SR，400)氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 3结果与讨论对比可以发现打浆前的对比可以发现打浆前的漂白针叶木漂白针叶木浆纤维表面光滑，形态较浆纤维表面光滑，形态较为完整，而经过打浆后，纤维产生变形、润胀、切断

8、和细纤为完整，而经过打浆后，纤维产生变形、润胀、切断和细纤维化等一系列作用，初生壁和次生壁外层部分破除，形态变维化等一系列作用，初生壁和次生壁外层部分破除，形态变化较为明显。化较为明显。氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 3结果与讨论阳离子阳离子淀粉和氢氧化铝淀粉和氢氧化铝（改性）（改性）的质量比的质量比1%、3%、5%、7%、9%，分别记为分别记为MA1、MA2、MA3、MA4和和MA5。 阳离子阳离子淀粉和氢氧化铝淀粉和氢氧化铝（简单混合）（简单混合）的质量比分别为的质量比分别为1%、3%、5%、7%、9%，分别标记为，分别标记

9、为NS1、NS2、NS3、NS4、NS5。聚丙烯酰胺和氢氧化铝的质量比聚丙烯酰胺和氢氧化铝的质量比1%、3%、5%、7%、9%分分别记为别记为MB1、MB2、MB3、MB4和和MB5。 聚丙烯酰胺和氢氧化铝聚丙烯酰胺和氢氧化铝（简单混合）（简单混合）的质量比分别为的质量比分别为1%、3%、5%、7%、9%，分别标记为，分别标记为NP1、NP2、NP3、NP4、NP5加入未改性氢氧化铝，标记为加入未改性氢氧化铝，标记为FS。氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 3结果与讨论 Zeta电位的变化折线电位的变化折线氢氧化铝在造纸工业中的应用

10、研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 3结果与讨论对比可以发现对比可以发现，由于纤维素是弱酸，所以浆液带有负电，使由于纤维素是弱酸，所以浆液带有负电，使得浆料的得浆料的zeta电位是负值。而氢氧化铝是弱碱，它的加入能电位是负值。而氢氧化铝是弱碱，它的加入能在一定程度上增高其中的在一定程度上增高其中的zeta电位。另外电位。另外CS简单混合组也简单混合组也能够在一定程度上增高能够在一定程度上增高zeta电位，不过效果并没有非常明显。电位，不过效果并没有非常明显。 氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 3

11、结果与讨论 浊度变化折线图浊度变化折线图 氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 3结果与讨论从图中可以看出，原浆滤液的浊度是最小的。氢氧化铝填料从图中可以看出，原浆滤液的浊度是最小的。氢氧化铝填料的加入将会增加滤液的浊度。然而随着的加入将会增加滤液的浊度。然而随着CS量的增多，浊度量的增多，浊度又逐渐降低。又逐渐降低。可以看出可以看出CS具有助留作用，且经物理改性后效果更佳。然具有助留作用，且经物理改性后效果更佳。然后此实验中后此实验中PAM的助留的加入却没有达到预想的助留效果，的助留的加入却没有达到预想的助留效果，反而有相反的结果。

12、推断是由于反而有相反的结果。推断是由于PAM的过量，使得填料和纤的过量，使得填料和纤维表面完全被维表面完全被PAM包围，产生包围，产生“绝缘效应绝缘效应”。因而降低其留。因而降低其留着效果。着效果。氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 3结果与讨论 纸张白度的变化折线图纸张白度的变化折线图氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 3结果与讨论从图中可以看出，氢氧化铝填料的加入对纸张的白度有很显从图中可以看出，氢氧化铝填料的加入对纸张的白度有很显著的提高。不过无论是阳离子淀粉改性还

13、是聚丙烯酰胺的改著的提高。不过无论是阳离子淀粉改性还是聚丙烯酰胺的改性与否对氢氧化铝填料对纸张不透明度的影响都不是很大。性与否对氢氧化铝填料对纸张不透明度的影响都不是很大。氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 3结果与讨论 纸张不透明度的变化折线纸张不透明度的变化折线氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 3结果与讨论纸张不透明度的变化折线可以看出，氢氧化铝填料的加入能纸张不透明度的变化折线可以看出，氢氧化铝填料的加入能够提高纸张的不透明度，且能提高到够提高纸张的不透明度，且能

14、提高到95%以上。不过无论是以上。不过无论是阳离子淀粉改性还是聚丙烯酰胺的改性与否对氢氧化铝填料阳离子淀粉改性还是聚丙烯酰胺的改性与否对氢氧化铝填料对纸张不透明度的影响都不是很大。对纸张不透明度的影响都不是很大。氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 3结果与讨论 纸张抗张指数的变化纸张抗张指数的变化氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 3结果与讨论从图中可以看出，氢氧化铝填料的加入会降低纸张大概从图中可以看出，氢氧化铝填料的加入会降低纸张大概50-80%的抗张强度。其中，经阳

15、离子淀粉改性的氢氧化铝填料的抗张强度。其中，经阳离子淀粉改性的氢氧化铝填料对纸张抗张强度的影响相对小一些，基本维持在对纸张抗张强度的影响相对小一些，基本维持在80%，且，且CS和填料的质量比对抗张轻度的影响并不大。和填料的质量比对抗张轻度的影响并不大。氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 3结果与讨论 纸张撕裂指数的变化纸张撕裂指数的变化氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 3结果与讨论从图中可以看出，氢氧化铝填料的加入会略微降低纸张的撕从图中可以看出，氢氧化铝填料的加入会略

16、微降低纸张的撕裂度。而在阳离子淀粉和聚丙烯酰胺改性和简单混合中随着裂度。而在阳离子淀粉和聚丙烯酰胺改性和简单混合中随着改性物质质量比的提高，可以略微降低氢氧化铝填料对纸张改性物质质量比的提高，可以略微降低氢氧化铝填料对纸张撕裂指数的负面影响，不过效果并没有很显著。撕裂指数的负面影响，不过效果并没有很显著。氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 3结果与讨论 纸张耐破指数的变化纸张耐破指数的变化氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 3结果与讨论纸张耐破指数的变化折线可以看出，氢氧

17、化铝填料的加入会纸张耐破指数的变化折线可以看出，氢氧化铝填料的加入会略微降低纸张的耐破度。而在阳离子淀粉的改性后，可以略略微降低纸张的耐破度。而在阳离子淀粉的改性后，可以略微降低氢氧化铝填料对纸张耐破度的负面影响。然而从微降低氢氧化铝填料对纸张耐破度的负面影响。然而从CS简单混合、简单混合、PAM改性和简单混合这改性和简单混合这3组的数据中可以看出，组的数据中可以看出，这这3个对照组中改性材料和填料的质量比的变化对改善填料个对照组中改性材料和填料的质量比的变化对改善填料对纸张耐破度的影响没有重大作用。对纸张耐破度的影响没有重大作用。 氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化

18、/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 3结果与讨论结论：结论：通常造纸用氢氧化铝粒度通常造纸用氢氧化铝粒度 d99% ，它的加入，它的加入能够在很大程度上改善纸张的白度和不透明度，使得纸张更能够在很大程度上改善纸张的白度和不透明度，使得纸张更加适合书写和印刷。然而这会在一定程度上破坏纸张的抗张加适合书写和印刷。然而这会在一定程度上破坏纸张的抗张强度、撕裂度、耐折度等物理强度。而强度、撕裂度、耐折度等物理强度。而CS、PAM等助剂的等助剂的加入有助于减缓氢氧化铝填料对纸张物理强度的破坏作用。加入有助于减缓氢氧化铝填料对纸张物理强度的破坏作用。氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院

19、 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙4总结与展望 4总结与展望纸张的许多项质量指标如耐破度、耐折度、环压强度等均不纸张的许多项质量指标如耐破度、耐折度、环压强度等均不同程度取决于打浆效果以及其中造纸填料的性质。打浆时应同程度取决于打浆效果以及其中造纸填料的性质。打浆时应尽量保留纤维长度尽量保留纤维长度,同时使纤维充分吸水润胀、少切断、多同时使纤维充分吸水润胀、少切断、多帚化帚化,大大增加了纤维的比表面积和游离羟基的数量大大增加了纤维的比表面积和游离羟基的数量,在成纸在成纸时使得纤维朝向具有无定形性时使得纤维朝向具有无定形性,大大提高了纸的强度大大提高了纸的强度,成纸的成纸的物理指标将提高

20、。物理指标将提高。氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 4总结与展望而造纸填料的加入虽然能够提高纸张的一些物理属性，但是而造纸填料的加入虽然能够提高纸张的一些物理属性，但是于此同时也很容易对纸张的一些强度属性产生破坏。因而造于此同时也很容易对纸张的一些强度属性产生破坏。因而造纸助剂的加入对于改善纸张最终的性能的作用有重大意义。纸助剂的加入对于改善纸张最终的性能的作用有重大意义。氢氧化铝在造纸工业中的应用研究毕业论文答辩浙江科技学院 生化/轻工学院 轻化工程112班 徐梦龙 4总结与展望综合以上实验数据和图表可以得出以下结论：综合以上实验数据和图表可以得出以下结论：氢氧化铝的添加量对纸张的各项性能指标均有显著的影响。氢氧化铝的添加量对纸张的各项性能指标均有显著的影响。对纸张物理性能的主要影响因素是氢氧化铝的加入量，且随对纸张物理性能的主要影响因素是氢氧化铝的加入量，且随着填料量的增加，纸张的物理强度性能均有所下降。着填料量的增加，纸张的物理强度性能均有所下降。 氢氧氢氧化铝的添加有助于纸张白度和不透明度的提高。化铝的添加有助于纸张白度和不透明度的提高。在加入氢氧化铝优化纸张白度和不透明度的同时，用在加