造纸湿部化学助剂
造纸化学助剂的分类
造纸化学助剂的分类造纸化学助剂是指在造纸过程中添加的化学物质，可以改善纸浆的物理性质和加工性能，提高纸张的质量和使用性能。
根据其功能和作用机理的不同，造纸化学助剂可分为多个不同的分类。
一、漂白剂漂白剂是用于去除纸浆中的色素、杂质和有机物的化学品。
常用的漂白剂包括氯气、二氧化氯、过氧化氢和臭氧等。
漂白剂的选择要根据纸浆的原料和质量要求来确定，不同的漂白剂对纸浆的漂白效果和纸张的性能有所影响。
二、胶凝剂胶凝剂是用于改善纸浆的固液分离性能和纸浆的保水性的化学品。
常用的胶凝剂有铝盐、硅酸盐和有机高分子物质等。
胶凝剂的添加可以减少纤维和颗粒物质的流失，提高纸浆的浆化程度，从而改善纸浆的过滤性能和纸张的强度和质量。
三、阻聚剂阻聚剂是用于阻止纤维在纸浆中的聚集和沉积的化学品。
常用的阻聚剂有聚丙烯酰胺、聚乙烯酰胺和聚酰胺胶体等。
阻聚剂的添加可以改善纸浆的分散性，防止纸浆中的纤维聚集和沉积，避免纸浆的不均匀性和纸张的质量问题。
四、润湿剂润湿剂是用于改善纸浆与水的接触性能和纸浆的湿润性的化学品。
常用的润湿剂有表面活性剂、聚合物和胶体等。
润湿剂的添加可以降低纸浆的表面张力，提高纸浆与水的接触角，促进纸浆与水的混合和分散，有利于纸浆的均匀搅拌和纸张的制造。
五、增强剂增强剂是用于增加纸张的强度和改善纸张的机械性能的化学品。
常用的增强剂有树脂、胶体和纤维强化剂等。
增强剂的添加可以增加纤维之间的粘合强度，提高纸张的抗拉强度、抗折强度和耐磨性，使纸张更加坚固耐用。
六、填料填料是用于增加纸张的重量、改善纸张的平滑度和提高纸张的印刷性能的物质。
常用的填料有粉状石灰、滑石粉和滑石等。
填料的添加可以填补纸张中纤维之间的空隙，增加纸张的密度和光泽度，改善纸张的印刷性能和光学性能。
七、pH调节剂pH调节剂是用于调节纸浆和纸张的酸碱度的化学品。
常用的pH调节剂有碱性氧化物、酸性氧化物和缓冲剂等。
pH调节剂的添加可以保持纸浆和纸张的适宜酸碱度，防止纤维的腐蚀和纸张的老化，保持纸张的稳定性和使用寿命。
造纸化学药品-溼强剂
造纸化学药品-溼强剂湿强剂通常是一种有机高分子化合物，常见的包括淀粉和聚合物等。
它们通过与纤维之间的物理和化学作用，提供以下几个方面的功能：1.提高纸张的强度和耐磨性。
湿强剂可以增加纤维与纤维之间的粘合力，改善纸张的内聚力。
同时，它能够增加纤维与纸张中其他添加剂之间的相互作用力，提高纸张的整体强度和耐久性。
2.改善纸张的抗水分侵蚀能力。
湿强剂可以改善纸张的防水性，减少水分对纸张的渗透，使纸张能够更好地抵抗湿度变化和水分侵蚀。
这使得湿强剂在涉及湿度敏感环境或特殊工艺要求的纸张制品中得到广泛应用，如包装纸、卫生纸等。
3.提高纸张的平滑度和光泽度。
湿强剂可以填充纸张表面的小孔隙和凹陷，改善纸张的平滑度和表面质感。
同时，它还可以提高纸张的光泽度，使纸张表面更加明亮和有吸引力。
在纸张生产过程中，湿强剂通常是在造纸机的湿部添加的。
具体的添加方法和用量会根据纸张的种类和要求而有所不同。
湿强剂的加入可以通过溶液注入系统、混合箱、喷淋设备等方式实现。
湿强剂的选择应根据纸张的种类、造纸工艺和目标要求等因素综合考虑。
在纸张的生产过程中，合理选择和使用湿强剂可以有效提升纸张的品质和性能，从而满足市场对高品质纸张的需求。
总之，湿强剂是一种重要的造纸化学药品，可以显著改善纸张的物理性能和品质。
在纸张生产过程中，科学合理地选择和使用湿强剂，对提高纸张的强度、耐磨性、抗水分侵蚀能力以及改善纸张的平滑度和光泽度具有重要意义。
同时，湿强剂的研发和应用也是为了满足市场对高品质纸张的需求。
薄页纸生产过程中适宜使用的化学助剂
的 印 刷 性 能 和 印 刷 效 果 。 另 外 ， 粉 还 可 用 作 淀
层 间粘合剂 。淀粉具 有资源 革 富、 格 便宜 、 价 供
阳离子 淀粉 的糊 化温 度 随取 代度 升 高而 降 低 ，
不 容 易 出现 分 层 现 象 。
应 稳 定 、 用 方 便 、 化 学 改 性 及 生 物 降 解 等 使 可
维普资讯
薄页纸生产过程中适宜使用的化学助剂
王 摘 要 颖 杭 州 华 丰 纸 业 有 限 公 司 （ １ ０ ） ３０ １ １ 本 文 主 要 叙 述 了 薄 面 纸 生 产 过 程 中添 加 的 一 些化 学 助 荆 ，各 化 学助 荆 的 作
４ 是 佩 骡 等 造 纸 用 湿 强 剂 — — 聚 酰 胺 聚 胺 表 氯 醇 的
合 成研 究 中 国 造 纸 Ｉ９ ２ ：８ ３ ９ ８（ ） ２ — ４
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脱水 性 能 ， 统的 清洁程 度 ， 对 纸 张结 构 、 系 及 纸 张 匀 度 、 张 强 度 等 品 质 的 影 响 起 到 关 键 性 的 纸
作用 。
纸 张 的 印刷 性 能 和 光学 性 能 ，且 碳 酸 钙 的 价 格
远低 于纸浆 的价格 。 此 ， 因 使用 好 填 料 不 仅 可 以
优 点 。我 国造纸 工业 正 经历 着造 纸纤 维原 料 、 纸 产 品 质 量 要 求 、 品 种 、 纸 工 艺 及 设 备 的 纸 造
和 改 善 印刷 性 能 ；用 于 涂 布 加 工 纸 可 提 高 纸 张
造纸湿部化学简介
白水系统
白水系统是造成”顺利”与”不顺利”运 转的主因，湿部的问题主要就是白水中物 质浓度的增加，我们为了维持白水的质量 在可接受的程度，白水一直在由新鲜水稀 释也一直在排弃，因此更加重了白水系统 的不确定性，所以在每一次循环周期中详 细的记录白水状况，并且设定合适的白水 平衡状态是调控湿部化学的基础。
胶体粒子
随着水资源的紧缩与排放水要求的提升， 用水密闭化的程度越来越高，用水密闭化 的结果造成溶解和悬浮物质累积在水系统 中，组成了所谓的胶体粒子
胶体粒子若在系统中凝结会造成筛网堵塞、 网毯黏着或者纸面脏污甚至断纸频繁等负 面作用
胶体粒子与电荷
►任何溶解于水中的物质皆假设与水的电荷有 关，电荷的大小决定于从水中吸收的离子， 大部份制纸浆料中的固体是带负电荷，粒子 会因强电荷而稳定并保持分散，当电位降低 时粒子间会互相靠近，如加入添加物使系统 呈强电荷，粒子间会互相排斥并再分散，在 循环系统中，控制小粒子斥力是湿部化学最 适化的重要部份。
湿部化学的控制参数
► 沉淀控制 ► 适当的凝聚 ► 细小组分的留着与分布 ► 胶体粒子的状况 ► 白水系统的掌握
沉淀控制
湿部化学中一个重要部份，是将湿部循环系统内 和纸机上的沉降物减至最低，这需要使用微生物 控制和凝聚技术去维持纸机在最低的洗涤水量。
选择适当的杀菌剂在起源处处理，能避免微生物 在后段造成的伤害。
湿部对造纸有什么影响？
湿部检测项目
pH值检测-最基本的检测项目
电导率检测
电导率检测
白水中淀粉和COD含量
浆料水相的带电量
浆料水相的带电量
浆料固相的电位
浆料固相的电位
胶体滴定法
胶体滴定法
空气含量检测
滤水速度和留着率的测定
湿部化学及造纸实际问题
系统内太多的明矾将对纸页强度、 网部滤水和纤维结合产生负面影 响，甚至可能降低松香施胶效率。 很多问题与系统内明矾或矾土离 子太少有关。低施胶度、泡沫问 题、游离松香沉积物的形成、纤 维结合力的降低和滤水性的变差 以及形成树脂沉积物的显著趋势 均证明了这一点。
留着 留着受系统内各种物质的影响， 尤其是纤维种类、打浆、填料种 类、施胶剂、淀粉、杀菌剂、消 泡剂和离子电荷。 在系统内，系统组分与助留剂一 起同时作用，寻求稳定又破坏稳 定。
☆ ALUM
我们由松香施胶改为AKD施胶后， 硫酸铝的作用起了转变。
☆助留助滤系统
留着包含单程留着率和总留着率。 使用助留系统的必要性。影响原 料和化工料的消耗、细小纤维留 着、系统清洁、上网浓度、脱水 速度、蒸汽消耗纸机的运行性等、 溶解、加入点。 系统导电度对助留剂的影响。
☆表胶
所谓表面施胶，就是把施胶剂施加到纸的表面， 使纤维与胶粘接，并在纸面上附上一层近乎连续 的薄膜的方法。在大多数情况下，是为了增加纸 页的表面强度，或提高施胶度，我们现在使用表 胶淀粉主要为提高耐破度、耐折度、抗张力、平 压强度、环压强度等纸张物理强度等指标，并且 现PM5在面层使用还能提高纸张的适印性。 下面主要探讨一下表胶痕出现的原因和解决方法： 粘度和浓度过大，转移辊中高不对（中高小时， 中间易出痕；中高大时两边易出）、计量辊（计 量棒）的压力大小、计量辊的角度调节、转移辊 或计量辊（计量棒）脏、辊子局部磨损、转移辊 加压小。
长网纸机上，可能由于滤水差而 导致匀度差、两面差、浆道和定 边等问题 —夹网纸机上，滤水差可能导致 压溃。
泡沫控制 在系统内加入消泡剂控制泡沫主 要是通过减少系统的空气夹带量 来实现的。 低消泡剂用量会产生泡泡纱（气 泡）和纸机湿部泡沫。 过量消泡剂自身会形成稳定泡沫， 进而产生负面作用，降低施胶效 率、强度指数和内结合力。
造纸湿部化学综述
造纸湿部化学综述造纸湿部化学综述(上)(2010-04-12 19:49:26)转载▼分类：湿部化学标签：杂谈造纸湿部化学是论述造纸浆料中的各种组成,如纤维、⽔、填料、化学助剂等在造纸机⽹部滤⽔、留着、成形以及在⽩⽔循环过程中相互之间的反应与作⽤的规律,以及对纸机的运⾏和纸产品质量的影响。
对湿部化学过程建⽴⼀套全⾯控制技术,对浆料中的纤维性能、化学品的加⼊量和加⼊点进⾏控制,以满⾜⾼质量纸张和纸机运⾏的需要。
⽣产过程中的检测包括：对浆料的纤维特性,打浆质量,⽹前箱浆料特性,化学品的质量,⽩⽔特性,浆料的zeta电位和阳离⼦需求量，纸张质量等。
具体如下：1，有关浆料特性：纤维原料的特性包括长度、宽度、杂细胞含量,α—纤维素含量,多戊糖含量、卡伯值、灰份等。
长度、宽度、杂细胞含量,对纤维的絮聚,脱⽔作⽤有影响,α—纤维素、多戊糖、卡伯值体现纤维表⾯⽀链多少,游离羟基情况。
2，有关打浆质量：成浆的特性即成浆的打浆度、湿重,间接反映纤维⽐表⾯积⼤⼩、滤⽔性、细纤维化程度、平均长度,对浆料的成形,脱⽔有影响。
3，有关化学品：湿部常⽤的化学品有，助留剂，助滤剂，⼲强剂，湿强剂，施胶剂，浆内淀粉，喷淋淀粉，染料，保洁剂，硫酸铝，填料，消泡剂，杀菌剂等。
对化学品的研究主要是看它们的电性，ph值，分⼦量，浓度，粘度，以及它们和纤维之间的反应特性。
4，有关流浆箱内浆料的特性:包括打浆度、湿重、⽔位、pH值、浓度、灰份等,以确定浆料的脱⽔性能;流速,酸碱程度,含⽔量,填料的含量,以确定湿部化学条件。
5,有关⽩⽔的特性：包括浓度、pH 值、灰份等,以确定湿部化学反应后,酸碱度的变化情况,纤维、填料的留着情况。
6，有关zeta电位和阳离⼦需求量：纸浆固体表⾯均带有电荷(通常是负电荷)，带电的表⾯⾃然会吸附溶液中的异电离⼦在其周围形成由紧密层和扩散层组成“双电层结构”。
紧密层中的离⼦与固体表⾯有较强的吸引⼒，它们随表⾯⼀起运动组成⼀个统⼀体。
湿部化学及其对成纸影响
湿部化学及其对成纸的影响一、目的通过分析湿部化学的基本原理，各湿部化学品的反应作用及其控制，初步了解常用助剂对成纸指标的影响。
二、内容湿部化学是以造纸湿部体系为研究对象的胶体化学和表面化学，论述配料中各组分在纸和网部滤水、留着、成形以及在白水循环过程中的相互作用规律的科学，关系到纸机操作性能和最终产品的质量。
现代造纸工业发展迅速，应节能、环保、高效的发展理念，势必向高车速、高留着、高质量和低定量的趋势发展，要达到这个目标，同时保证纸机的高稳定性，湿部化学的控制将是必不可少也是极为重要的一个环节。
湿部化学所涉及的内容包括施胶、加填、染色、纸负增强、助留助滤、废水处理等。
我们所生产的牛卡纸（也为挂面纸）所用的化学品主要有：淀粉、染料、干强剂、皂土、高聚物、铝盐、AKD、消泡剂、杀菌剂、保洁剂等。
1、淀粉浆内淀粉的主要作用是增加纸页的干强度，不同种类的淀粉所起的作用与效果有所不同。
常用的淀粉增干强剂种类有：(1)、阴离子淀粉阴离子淀粉由于在淀粉主链中引入了较大的亲水性取代基，使变性淀粉的水溶液在室温下可长期稳定存放而不会形成凝胶，且有良好的流动性和成膜性。
(2)、非离子淀粉(3)、阳离子淀粉阳离子淀粉的增强效果优于阴离子淀粉，因为阳离子淀粉能够直接与纤维结合，对纤维具有极强的吸附力，可形成内聚网络，改善纸的强度。
(4)、两性淀粉阳离子淀粉在其他阳离子浓度很高时，其应用效果会大大降低，而两性淀粉分子链上既有阳离子基，又有阴离子基，使其在电性上达到某种平衡以满足不同需要，其主要优点有：A、能明显增加干强度；B、同时具有助留助滤作用，是一种多功能的助剂；C、和其他助剂配伍性好，适应PH值范围宽。
2、干强剂纸的强度首先取决于成纸中纤维间的结合力和纤维本身的强度以及纸中纤维的排布，最主要是纤维间的结合力。
纤维间的结合力有四种：化学键、氢键、范德华力和纤维表面交织力，其中化学键力是固定的，表面交织力和范德华力的作用较小，氢键结合力是纸页结合强度的主要方式，提高氢键结合力的途径主要有提高打浆度、增大湿压榨线压力及添加干强剂。
造纸湿部化学品
碳酸钙
碳酸钙来源广泛，也是最为常见的矿物。矿源有方解石、白云 石、白垩、大理石等，主要成分为碳酸钙和碳酸镁。 根据制备工艺的不同可分为GCC（研磨碳酸钙）及PCC（沉淀 碳酸钙）两种。 碳酸钙用于造纸填料其优点是白度高，颗粒细，能显著提高纸 页不透明度，油墨吸收性好， 且能使纸张结构紧密有光泽。
通过改变磨珠的添加量、 进出磨机的流量，磨盘的 转速，可以控制GCC的粒 径大小，以此达到不同的 使用需求。
天然填料：GCC、滑石粉、白土、钛白粉等 人造填料： PCC、硫酸钡、其他合成填料
加填的作用
• • • • • 1、填充纸页空隙，提高纸页平滑度、匀度 2、增加纸张的白度、不透明度 3、提高印刷适应性，并防止透印 4、增加尺寸稳定性 5、价格远低于纤维，可降低造纸张成本
加填的负面影响
• • • • • • 1、纸张强度下降 2、对网部等设备的磨蚀 3、印刷时出现掉粉现象 4、嵩度下降 5、对内部施胶效果的影响 6、形成纸张的两面差
OBA增白机理
• OBA可以归属为阴离子直接染料。在不用阳离子 添加剂帮助的情况下，它们可以长久的有效的形 成氢键结合并附着在纤维素上。
• 共轭双键可吸收波长340-380nm的部份紫外线能 量，转化成波长400-460nm的可见光，也就是吸 收人眼看不到的紫外光，并将能量转化成人眼可 见的蓝紫色光反射出来，反射出来的可见光增加， 而且紫蓝色的光可使人眼的感觉更白。
AKD的施胶过程
AKD粒子在纤维表面吸附； AKD粒子在加热时固化并转 向伸展； 经过一段时效AKD粒子定向 排列，形成疏水表面。
NaOH
• 对人体皮肤有腐蚀作用，接触到时需及时 用大量清水清洗
• 作用：
• 1、调节自转化淀粉等的PH值 • 2、对设备进行清洗（碱洗）
最新造纸湿部化学概论 8
龙须草
龙舌兰
甘蔗叶
香蕉叶
（三） 其它非木材纤维原料
主要指棉杆，结构介于木材和禾本科原料之间。
棉杆
（四） 回收纤维（废纸）
废新闻纸 (ONP)
纸箱与纸板废纸 OCC
2.3 细小纤维
2.3.1 细小纤维的定义与分类 定义：纸料组分中能通过200目（或相当于直径76m的小孔） 筛的可被光学显微镜看到的所有粒子 (fines)。
原生细小纤维（Primary fines）：与原浆有关的细小纤维，主 要是非纤维细胞，高得率浆还包括在制浆中磨解下来的纤维碎片。
2.3.1 细小纤维的定义与分类
二次细小纤维（Secondary fines）：由纸料制备或打浆和 精浆产生，主要是纤维碎片 三次细小纤维（Tertiary fines）：白水冲稀后的纸料在流 送、上网和成形等过程中由于浆泵、浆池搅拌器的作用产生， 及由于成形网的选分作用使细小纤维通过白水再次进入纸浆系 统而形成
高岭土填料粒子，TiO2填料粒子 和膨润土粒子
淀粉
在0.001mm的尺度内观 察到的纸料组分:
TiO2填料粒子 ，勉强看到 SiO2微粒
在0.0001mm的尺度内观察到 的纸料组分:
膨润土粒子，胶体SiO2微粒
纸料悬浮体系极为复杂 纤维——尺寸较大；细小纤维、填料——尺寸较小； 胶料、表面活性剂、助剂——尺寸更小
正反两方面：
增加滤水性、减少空气进入和消除泡沫，保持纸机清洁，保持白水 中低的固体含量。
失控，纸机运转不正常，纸页产生斑点和气泡，滤水性下降，使纸 机不清洁，从而降低生产效率等。
主要表现在以下几个方面： 1、纸料的滤水性：纸机运行中的重要性能。受纤维与纤维、纤
维与细小纤维、细小纤维与细小纤维间的絮凝状态影响。若形成 的絮聚物大而多孔，具有保水性，纸料粘滞，阻碍水通过，滤水 性降低。 2、沉淀和结垢：湿部化学失控会产生沉淀和结垢，如化学添加
造纸湿部化学原理及其应用
造纸湿部化学原理及其应用本文详细阐述了造纸湿部化学的基本原理及其在现代造纸工业中的应用。
湿部化学涉及纸浆悬浮液中的多种组分在湿状态下的相互作用，对纸张的最终性能有着至关重要的影响。
文章从纤维间的相互作用、添加剂的功能、胶体与界面化学等方面进行了深入探讨，并结合实际应用案例，分析了湿部化学在优化纸张性能、提高生产效率及减少环境污染等方面的作用。
关键词：造纸；湿部化学；纤维相互作用；添加剂；胶体与界面化学一、引言造纸术作为中国古代四大发明之一，对人类文明的发展产生了深远的影响。
随着科技的进步，现代造纸工业已经发展成为一个高度技术化和自动化的产业。
在这个过程中，湿部化学作为造纸科学的核心部分，发挥着不可替代的作用。
湿部化学主要研究纸浆悬浮液中的纤维、填料、添加剂和水在湿状态下的相互作用及其对纸张性能的影响。
二、造纸湿部化学的基本原理（一）纤维间的相互作用在纸浆悬浮液中，纤维是构成纸张的基本单元。
纤维间的相互作用决定了纸张的强度、松厚度和其他物理性能。
纤维间的相互作用力主要包括氢键、范德华力和机械交织力等。
在湿部化学中，通过调节纸浆的pH值、添加助剂等方式，可以改变纤维表面的电荷分布和润湿性，从而影响纤维间的相互作用。
（二）添加剂的功能造纸过程中使用的添加剂种类繁多，包括助留剂、助滤剂、增强剂、施胶剂等。
这些添加剂在湿部化学中起着至关重要的作用。
例如，助留剂可以提高细小纤维和填料的留着率，增强剂可以增加纸张的强度，施胶剂则可以改善纸张的防水性能。
添加剂的选择和使用对纸张的最终性能有着直接的影响。
（三）胶体与界面化学胶体与界面化学是湿部化学的重要理论基础。
纸浆悬浮液中的纤维、填料和添加剂都可以看作是胶体粒子。
这些胶体粒子在悬浮液中的稳定性、聚集状态和相互作用都受到胶体化学原理的支配。
界面化学则研究不同相之间的相互作用，如纤维与水、纤维与添加剂、添加剂与水等界面上的吸附、润湿和分散等现象。
三、造纸湿部化学的应用（一）优化纸张性能通过湿部化学的调控，可以优化纸张的多种性能。
造纸湿部化学与造纸助剂第四章 助留助滤剂
细小组分的表面电荷 细小组分表面电荷对絮凝的有利影响与聚合物电荷的影 响相似，高表面电荷将增加吸附速率和颗粒表面对聚合物 链产生强的吸引。不利的一面是高的颗粒表面电荷也增加 聚合物重构的速率和引起聚合物分子在颗粒表面形成一个 平坦的、不伸展的构型。
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离子浓度： 增加高价阳离子浓度会降低双电层的厚度，使得两个细小 颗粒容易接近，减小聚合物必须跨越的架桥距离，易发生 絮凝。 高价阳离子会与纤维、细小组分表面的羧基发生离子交换 反应，导致细小颗粒与阳离子聚合物间的吸引力降低，这 影响聚合物吸附以及聚合物对纤维和细小组分表面的粘附。 增加离子浓度，降低了聚合物链上的电荷基团间的排斥力， 使得分子链蜷得很紧，不能形成伸展的构型，降低了聚合
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第二，聚合物电荷密度越高，可提供的聚合物与细小颗粒 表面静电吸引的点就越多，导致颗粒间强烈地吸引。 第三，聚合物电荷密度越高，在溶解的电解质链上的电荷 基团产生的静电排斥力越大，使分子采取更为舒展的构型， 这将促进环和链的扩展而离开细小颗粒表面形成架桥作用。 细小组分表面电荷对絮凝的有利影响与聚合物电荷的影响 相似，表面高电荷将增加吸附速率和颗粒表面对聚合物链 产生强的吸引。不利一面是颗粒表面高电荷也增加聚合物 重构的速率和引起聚合物分子在颗粒表面形成一个平坦的、 伸展的构型。
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影响架桥絮凝的因素很多，其中聚合物分子量是架桥絮凝 的关键因素，其他因素如聚合物电荷密度，颗粒表面电荷 密度和系统中离子浓度也是非常重要的。 这些因素的相互关系如下： ➢ 分子量：对聚合物电解质絮凝的有效性很重要。因为聚合 物分子量直接与其链长度有关，链越长，其架桥形成絮凝 物的能力越强。 ➢ 聚合物电荷密度：以下列方式影响絮凝过程： 第一，溶解的聚合物分子在颗粒表面的扩散速率受聚合物 与颗粒表面间的静电荷梯度的影响，梯度越大，扩散越快， 而聚合物电荷密度越高，则产生的梯度越大。
造纸湿部化学概论
4、湿部化学与纸张性能和运转性能的关系
4.1 湿部化学对纸张性能的影响 结构性能
定量、匀度、两面差、平滑度和透气度 机械性能
主要影响纤维间的结合强度，对纤维自身强度影响很小 表观性能
2.2 造纸湿部化学品及其作用机理
造纸湿部化学品主要包括助留剂和助滤剂、干强剂和湿强剂、 施胶剂、消泡剂和防泡剂、防腐剂、填料和色料等，研究它 们在造纸湿部过程中的作用机理以及影响因素，更好的应用 各种造纸化学品。
2.3 湿部化学参数的测量与控制
研究湿部各组分和各种化学助剂的目的一是研究与开发更有 效、负面影响更小的湿部助剂；二是合理调控湿部各组分之 间的作用，以获得最理想的湿部状态，因此对湿部化学参数 的测量与控制也属于湿部化学研究的范畴。
5.1 酸性抄纸向碱性抄纸转换及由此引起湿部助剂 的变化
5.2 用湿部化学解决二次纤维（废纸）使用过程中 产生的问题
二次纤维由于产生角质化，难以润胀，并且在处理过程中 会被脱墨化学品和其他物质和机械作用损伤，故强度差； 同时，其脱除的杂质会增加沉积，形成树脂障碍，影响纸 机的正常运行及产品质量。
胶体粒径：1~100nm
2、湿部化学的研究内容
纸料是以水为介质、纤维为主体的悬浮液，根据不同纸张的 要求，纸料还可能含有填料、施胶剂、染料、各种助剂和由 生产用水带入的电解质等，因此湿部化学研究中相当重要的 内容是各种造纸化学品。
湿部化学主要研究各种助剂与纸料各组分之间的相互作用及 其对纸机运转性能和产品质量的影响。具体包括以下三个方 面。
3、湿部化学助剂的分类
3.1 根据用途来分：有施胶剂、助留剂、助滤剂、干强剂、湿 强剂、柔软剂、电荷中和剂、树脂障碍控制剂、消泡剂、杀菌 剂等。
造纸常用助剂范文
造纸常用助剂范文一、助剂类助剂常见助剂有抗粘剂、填料助剂、漂白助剂和胶黏剂。
1.抗粘剂：主要用于纸张在造纸机上的运行过程中，减少纸张与设备之间的摩擦，改善纸张的运行性能。
常用的抗粘剂有硬脂酸和石蜡等。
2.填料助剂：填料助剂是指用于增加纸张的光滑度、增强其表面硬度和光泽度的物质。
常用的填料助剂有石灰石、滑石粉、壳聚糖等。
3.漂白助剂：用于纸浆漂白过程中去除纸浆中的色素和有机物质，提高纸浆的白度。
常见的漂白助剂有过氧化氢、亚硫酸氢钠等。
4.胶黏剂：胶黏剂用于纸浆的固化，提高纸张的强度和耐磨性。
常用的胶黏剂有淀粉、聚氨酯等。
二、填料类助剂填料类助剂主要包括填料助剂、白土及改性剂和吸油剂三大类。
1.填料助剂：用于增加纸张的光滑度、提高纸张的强度和耐磨性。
常见的填料助剂有石灰石、滑石粉等。
2.白土及改性剂：用于调整纸张的白度和光泽度。
常用的白土有天然高岭土和工业高岭土。
3.吸油剂：用于调节纸张的油墨吸附性能，提高纸张的打印质量。
常见的吸油剂有硅油和石墨烯等。
三、润湿剂类助剂润湿剂类助剂主要包括阻水剂、润滑剂和增湿剂三大类。
1.阻水剂：用于改善纸张的防水性能，减少纸张与水分的接触，防止湿度对纸张的影响。
常见的阻水剂有蜡和硬脂酸等。
2.润滑剂：用于减少纸张与设备之间的摩擦，改善纸张在造纸机上的运行性能。
常用的润滑剂有硅油和硬脂酸等。
3.增湿剂：用于提高纸浆的湿润性，加速纤维的分散和膨胀，有助于纸张的形成和挤水。
常用的增湿剂有明胶和壳聚糖等。
以上是造纸常用助剂的主要类别和常见种类，它们在造纸过程中起到了重要的作用，不仅能提高纸张的质量和品质，还可以增加纸张的特殊功能，满足不同行业对纸张的需求。
造纸湿部化学概论
纸料的滤水性能
所采用的助留助滤体系决定着纤维与细小纤维及细小纤维之 间的絮聚体的结构，也就决定了纸料在纸机上的滤水性能。
沉积物和结垢
沉积物和结垢通常是由湿部化学失控引起的，如添加剂过量、 电荷不平衡、化学品不匹配等会导致胶体絮聚、树脂沉积， 结垢等。
泡沫和夹杂的空气
表面活性物质及机械力的存在，导致泡沫的产生，引起纸料 滤水性下降，腐浆增加等。了解泡沫产生的根源，并找出解 决的办法。
3、湿部化学助剂的分类
3.1 根据用途来分：有施胶剂、助留剂、助滤剂、干强剂、湿 强剂、柔软剂、电荷中和剂、树脂障碍控制剂、消泡剂、杀菌 剂等。
3.2 通常根据两个方面:(1)提高纸机的生产效率、改善纸机的 运转性能；（2）获得纸张的各种特殊性能 将助剂分为两类。
过程助剂：如助留剂、助滤剂、树脂障碍控制剂、消泡剂、杀 菌剂等。添加过程助剂最重要的是保证纸机正常运转，提高纸 机的生产率，提高经济效益。
2.1 纸料各组分之间的相互作用
造纸浆料各组分之间的主要反应如下： 纤维、填料和细小纤维的聚集； 溶解的聚合物分子在纤维、细小纤维和填料上的吸附； 树脂和施胶剂分子的聚集； 树脂和施胶剂分子在纤维、细小纤维和填料上的吸附； 悬浮和溶解性的阴离子物质表面负电荷的中和； 溶解性的无机盐和非溶解性的粒子化合物之间的平衡； 组分中表面活性剂分子胶束的形成和应用； 纤维、细小组分等对水的吸附作用
功能助剂：如施胶剂、干强剂、湿强剂、柔软剂、增白剂、染 料等。添加这类助剂的目的是为了满足用户的特殊需要。
4、湿部化学与纸张性能和运转性能的关系
4.1 湿部化学对纸张性能的影响 结构性能
定量、匀度、两面差、平滑度和透气度 机械性能
主要影响纤维间的结合强度，对纤维自身强度影响很小 表观性能
《造纸湿部化学与使用》测试卷
《造纸湿部化学与使用》测试卷姓名学号成绩一、填空题（40分）1.造纸湿部过程助剂有助留剂、助滤剂、树脂控制剂、消泡剂、防腐剂、网毯清洗剂等。
2.造纸湿部功能助剂有：干强剂、湿强剂、染料、增白剂、柔软剂等。
3.干扰物的来源分为在制浆和漂白过程中溶解的或分散的物质、在磨浆和贮存过程中溶解和分散的物质、来源于清水、添加剂、损纸回用纤维的物质。
4.大多数胶体体系可分为疏液的和亲液的两种体系。
5.影响高聚物吸附的主要因素有聚合物特性、纤维特性、化学环境、物理环境等。
6.常用的干强剂有淀粉衍生物、天然胶、合成干强剂等。
7.染料可大致分为颜料、酸性染料、碱性染料、直接染料、荧光染料五类。
8.施胶剂按使用条件可分为酸性施胶剂、中性施胶剂、碱性施胶剂。
9.助留剂一般有三大类：无机物、天然聚合物、合成聚合物。
10.影响施胶的因素有： PH值、阳离子、阴离子、温度等。
二、判断题（20分）（对打√，错打×）1.填料会降低纸页的强度（√）。
2.碱性生产的纸张强度要低于酸性条件下生产的纸张（×）。
3.阳离子淀粉必须在淀粉分子上接枝阳离子取代基（√）。
4.CPAM类干强剂在使用时要注意加入点和加入量（√）。
5.一般观点认为当纸的湿强度在干强度的15%以上就称其为湿强纸（√）。
6.PAE是聚酰胺环氧氯丙烷湿强树脂（√）。
7.碱性染料对纤维素亲和力低，对木素亲和力高（√）。
8.荧光增白剂对未漂浆的效果要优于对漂白浆的效果（×）。
9.PH值大约从6.5到9.5范围施胶称为酸性施胶（×）。
10.一般用作助留剂的所有助剂和电荷中和剂都可以作为助滤剂（√）。
二、选择题（15分）1.造纸浆料的组分包括（ABCD）。
A．溶解的电解质B．悬浮纤维C．水D．悬浮纤维粒子2.下列哪些属于疏水胶体体系（ABC）。
A．分散在水中的颜料B．分散在水中的松香胶粒C．分散在水中的细小纤维D．溶于水中的淀粉3.影响湿强树脂的因素一般有（ABCD）。
造纸湿部化学基础
造纸湿部化学基础造纸湿部化学是研究纸料中各组分如纤维素、水、助剂等的性质，及其在纸料难备和纸页抄造过程中所发生的所有物理化学现象和这些现象对纸机操作、成纸品质和性能的影响规律的科学。
就抄纸过程而言，我们通常把干燥部之前的部分称为湿部，包括配浆、净化和筛选、纸页成型和压榨部。
近年来，国内外的造纸实践经验证明，各种化学助剂在造纸生产过程中的应用能起到事半功倍的作用，因此越来越得到各造纸厂家的重视。
随着现代化造纸工业在高速纸机、双网成形、封闭白水系统、废纸利用和中性抄纸等新技术领域方面取得的成功，造纸湿部化学也得到了迅速发展。
提到湿部化学，人们往往将它看做是抄纸过程中施胶剂或其他细小固形物的留着问题，但是随着人们对湿部化学研究的不断深入，实际上湿部化学的研究范围现在已经远远超出了留着和助留的界限。
常见的湿部化学现象有：①细小固形物(包括细小纤维和填料)的留着；②纸料滤水；②纤维与其他粒子的絮聚和分散；④施胶剂的留着和施胶效应的产生；⑤其他助剂的留着和相互作用等。
这些化学或物理现象会受到各种因素的影响，如原料系统、制浆系统、给排水系统、碱回收系统、损纸回收系统、化工原料供应系统、动力系统等诸多因素的影响。
虽然纸机湿部往往是发生这些问题的主要场所，但问题产生的原因和解决方法却要进行综合分析。
湿部化学有时也被称做“抄纸化学”。
近年来，随着中性施胶剂的开发成功，中性和碱性抄纸越来越普遍，而为了达到较高的填料留着率，深人地研究抄纸化学也显得更为重要。
以上所说这些湿部化学现象以及各种助剂、各种因素之间的反应和作用都与纸机的操作和产品的质量有着密不可分的关系。
也可以说，要想使纸机高速运转，要想获得高质量的产品，就必须解释清楚这些现象。
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•1.3减少施胶剂的分解
胶料的吸附斌与纸料中齐组分的比表而积成正比.细小纤维和填料几有较高的比表 面积,
因此比纤维吸附更多的胶料。当细小组分留着不佳时,会有较多的胶料随之进入白 水。当白水温度较高和循环次数增加(即在白水中停留时间较长)时,胶料会发生分解, 从而降低施胶效果(见图5和图6)。使用助留剂可提高细小组分的留着,因而提高胶料的 留着,减少施胶剂的分解,提高施胶效率.
2.3 电荷补丁
当中等分子星高电荷密度的阳离子聚合物(例如PEI)被 加入纸料时,它吸附于.带负电荷的纸料组分表面形成阳离 子补丁,这种阳离子补丁又吸附到相邻颗粒上带负电荷的 表面,因而产生絮凝(见图7)。上述作用称为电荷补丁机理。 利用电子力显微镜(AFM）可以观察到吸附在带相反电荷颗 粒表面的阳离子补丁的分子形状(见图18)。
造纸湿部化学助剂 —助留剂
Hot Tip
•
湿部化学助剂
• (1）功能性化学品,例如增干强剂、增湿强剂、施胶剂、 填料和色料等; • (2)过程化学品,例如助留剂、助滤剂、消泡剂和防腐 剂等。 • 它们总的目的在于提高纸机的操作性能和产品质量。 具体来说,包括改善纸的结构性质、表观性质、屏蔽和 阻抗性质(施胶度)、耐久性质、留着和滤水性质等。 纸页成形过程是湿部化学最重要的应用领域,而助留剂 又是最重要的过程助剂。
2.4 微粒助留机理
•
微粒助留机理包括聚合物桥联和电荷中和。高分子量 阳离子聚合物(例如CPAM或阳离子淀粉)在纸机压力筛之前 被加入,阴离子微粒(例如膨润土或胶体硅)在压力筛之后 被加入。微粒助留系统比单一阳离子聚合物具有更好的助 留效果【图19】。阳离子聚丙烯酞胺共聚物的电荷密度和 胶体硅微粒的结构对助留效果也有明显影响【图20】CPAM 的阳离子化度为10%~15%和胶体硅的链接程度较高时,可获 得最住助留效果。
•
在加入阳离子助留剂后添加阴离子微粒,即采用微粒 助留系统,可获得许多好处,它可以抗剪切,受剪切力作用 后使细小组分重新吸附于纤维,从而提高助留效果;促进脱 水同时获得均匀的成形。为了达到上述目的,必须注意以 下问题:(l)控制抄纸系统的阴离子垃圾:(2)用高电荷密度 阳离子聚合物进行合适的处理:(3)正确选择添加点,以便 获得留着、滤水和成形的平衡:(4)根据留着和滤水的要求, 正确选择微粒的类型,例如膨润土和凝胶型胶体硅更有利 于助留。
高分子量阳离子聚合物(如CPAM或阳离子淀粉)首先在相邻颗粒的 表面形成桥联.当纸料通过压力筛时,在高剪切力的作用下一些桥联断 裂,同时聚合物的许多链也断裂,这些断裂通常是不可逆的,由此引起 的大絮团破碎对获得均匀的纸页成形是非常重要的。当添加微粒后, 由于其具有很强的负电荷和很大的表面积,它们能与聚合物的尾部发 生强烈作用。又由于这些微粒具有较高的长厚或长宽比,使其能与断 裂聚合物分子的其他部位作用。由于以微粒为媒介形成的连接是很弱 和可逆的,因此既可获得较好的助留也可获得较好的纸页匀度。
4.2 区域阻塞(Site一blocking)
•
添加中等分子量高电荷密度的阳离子聚合物可以提高后续加入的 高分子量阳离子助留剂的助留效果,其机理在于发生区域阻塞。【图 32】对区域阻塞机理进行了说明。在没有进行区域阻塞的情况下,高 分子量阳离子聚合物在纤维表面成扁平吸附的构形。而当进行区域阻 塞后,这种聚合物的环和尾从纤维表面伸出,更有利于桥联助留作用。
添加微粒
高阳电荷聚合物与阴离子助留剂组成双元助留系统 “清洁”系统中采用低电荷密度的阳离子助留剂
4.1 添加阴离子垃圾捕捉剂
• 当抄纸系统的DCS(阴离子垃圾)含量较高时,可首先添加阴离子垃 圾捕捉剂(ATC)。它们是一类低分子量高阳电荷的无机或高分子物质, 例如矾土、PAC、PEI、PDADMAC和PAE等。这些ATC可以中和抄 纸系统中过量的DCS(阴离子垃圾)，防止后来加入的高分子举阳离子 助留剂被DCS中和或分子链发生收缩。但应注意ATC的添加量,以免 使抄纸系统发生电荷反转。抄纸系统加入的ATC实际并不仅仅中和 DCS,也有一部分能够吸附在纤维和填料表面.但只要加入量合适,ATC 并不影响助留剂的效果【图31】
4.3 在“清洁”系统用低电荷密度的阳离子助留剂
对于不同纸厂、不同纸种和不同纸料来说,很难预测助留剂的电 荷密度多少才能获得最佳助留效果，这需要通过实验来确定。但原则 上讲,较高电荷密度的CPAM或阳离子淀粉更有利于抵抗阴离子垃圾的 影响。但是在阴离子垃圾较少(清洁系统)且盐含量较低的情况下，高 电荷密度的阳离子助留剂助留效果反而较差【图33】对上述机理进行 了解释。 • 当CPAM的电荷密度很低时,它对膨润的土吸附量最大;CPAM不带 电荷时,由于缺乏静电作用，因而吸附量很少:当CPAM电荷密度很高 时,由于发生电荷反转,因而吸附量更低。 • 通过实验还发现,在“清洁”的系统中,高分子量阳离子助留剂的 电荷密度较低时可产生较强的桥联作用,其抗剪切作用也较强。 •
流 系统 理 机
微 粒 助
流
助留剂的助留机理土要包括 静电中和、电荷补丁、聚合物架 桥和网络捕集等。 这些作用井不也能在颗粒间形成桥联,而且聚 合物链形成的网络还能捕集细小 组分。
2.1 聚合物架桥
• 高分子量的阳离子聚合物能与纸料组分带阴电荷的表面相互作 用,其很高的分子址(儿百万至上千万)能使聚合物在相邻颗粒间架桥, 其桥联的距离己越过相邻颗粒的静电作用力范围。而且这种桥联作 用能够经受中度水利剪切作用力(见图14)。利用透射电子显微镜可 以观察到吸附在纤维表面的聚合物的链向外伸展,其长度与助留剂分 子链相一致(见图15)。
然而当采用高取代度阳离子淀粉时,即使在上述抽出物 含量条件下,也可以明显改善微粒系统的助留效果【图 26】。DCS从两个方面削弱阳离子聚合物的功效,一是中 和它们的电荷;二是使它们不能伸展(分子链收缩)。 虽然通常双元助留系统是添加两种电荷相反的物质,但 在阴离子垃圾含址稍高的情况下,例如LwC纸料,可采用双 阳离子助留剂系统,例如在压力筛前加入高取代度的阳离子 聚合物用来中和过星的阴离子垃圾,这使压力筛后加入的高 分子量阳离子聚合物不至于失活,以便充分发挥它们的架桥 助留作用。
•1.4减少湿部沉积物的形成
一般地说,造纸湿部沉淀物累积的速度随着循环自水中细小组分含最的增加而增快, 因此提高助留效果可以避免沉淀物的快速累积。当然,沉积物的形成还与未留着物质的 化学性质和粘性、细菌和真菌的生长最以及各种离子的浓度等密切相关。
作用原理
架 合 聚 双 元 助 物
桥
电 荷 补 丁
Action principle
对于生产用长网纸机抄造的纸页,其填料的Z向分布与手抄纸页 相反,网面的填料含斌最低(见图2)。这土要是因为在高速纸机上,由 于脱水板产生的压力脉冲和真空对靠近网面纤维层造成冲洗作用,使 纸页网面的填料含斌较低。
夹网纸机所生产纸的填料Z向分布为:两个网面填料含量低,中间层填 料含嫩高(见图3)。其作用机理与长网纸机相同,均由“冲洗”作用所致。 当使用合适的助留hlJ时,可明显改善填料在纸页Z向分布的均匀性 (见图4)。这是因为添加助留剂后,使填料颗粒能够吸附在纤维_f:,其作川 机理土要是胶体作川机理,不同于过滤和“冲洗”机理。
Contents
助留剂的作用 助留剂的作用原理
1 2
3
4
其效能影响因素及改进方法
常用助留剂
助留剂作用
function
4
减少湿部沉积物的形成
1
减少纸页的两面差
2
改善浆料的滤水性
减少施胶剂的分解
1.1 减少纸页的两面差
纸页的两面差主要来自于细小纤维和填料在纸页 Z向分布的不均匀性。当抄造手抄纸页或用低速实验 室纸机抄纸时，在不加助留剂的情况下，纸页网面的 填料含最最高(见图1)。这是因为在这种情况下填料 的留着主要依靠过滤作用，靠近网面纤维层的密度较 高，对细小组分的过滤效果最好。
常用助留剂
Contents01 Contents02 Contents03 Contents04 Contents05 Contents06
聚丙烯酞胺 聚胺 聚二烯丙基甲基氯化钱(PDADMAC）
聚乙烯亚胺(PEI)
微粒 用于助留的其他化学品
5.1 聚丙烯酞胺
Polyacrylamide
聚丙烯酸胺(PAM)是最常用的一 类助留剂,其产品有粉状、水溶液和 油乳液,分子量根据用途而异,从几万 到几千万,按其所带电荷的不同可分 为非离子、阴离子、阳离子和两PAM。 作为助留剂的聚丙烯酞胺土要为阳离 子聚丙烯酸胺(CPAM),分子斌从几百 万到上千万。PAM由丙烯酸胺单体 (AM)通过白由基聚成,CPAM通常由 AM单体和阳离子单体共聚见【图7】 和【图8】。【图8】所示的CPAM带 有季钱型阳离子基团,在通常的抄纸 pH范围内带阳电荷。
4.4高阳电荷聚合物与阴离子助留剂组成双元助留系统 • 在使用阴离子助留剂的双元助留系统中,不需要区域 阻塞作用,在这里中等分子量高电荷密度的阳离子聚合物 可在带负电荷的纤维和颗粒表面形成阳离子锚接点(也可 看作阳离子补丁，以便后续加入的高分子量阴离子助留剂 发挥桥联作用【图34】。
4.5 添加微粒
除此之外，微粒助留系统还能促进纸料脱水。这是 因为微粒能使吸附的链发生收缩。尺寸很小的微粒,特别 是胶体硅,能够渗入阳离子聚合物的分子链圈内,由于阳离 子聚合物的链包裹着带相反电荷〔负电荷)的微粒,因而引 起收缩和排出水。
影响因素
1 阴离子垃圾的影响
2
盐和电导率的影响
3
细小组分表面积的影响
3.1 阴离子垃圾的影响
3.2 盐和电导率的影响
Contents
图27 图 27
K+,H+,Ca2+,Mg2+,Fe2+
Fe3+,Cl-,NO3-,HCO3SO42-,HPO4-,ect
盐离子也是一类干扰物质，抄纸系统存在的土要盐离 子如【图27】所示，可用电导率粗略表示盐离子的含量。 【图28】说明盐对湿部助剂功能的影响，阳离子淀粉对负 电性很强的翔P纤维的吸附星,随盐含量的增加人幅度下降, 这是由于盐削弱了它们之间静电作用的强度。克服盐产生 的负面影响的方法之一是采用高电荷密度的湿部助剂【图 29】，然而在盐含最很高的情况下,井非湿部助剂的电荷 密度越高效果越好，这应通过实验来确定。