造纸湿部化学与特种纸PPT
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造纸化学品——第五组.pptx
香
增加松香胶与纤维素的亲和性，减少氧
的
化趋势，从而提高其施胶效果。
结
另一方面，树脂酸中大分子量的碳氢化
构
合物又能有效地隔离两性分子中小分子
特
量的极性羧基，松香分子经过适当的定
性
向排列后，可以构成有效的疏水表面。
程
松
酸值：中和1克松香所消耗的
香
KOH的毫克数。酸值越大，表
的
明松香中含松香酸量越高，松
施
根据T.Young方程Washborn
胶
方程，增大液固间的接触角均
效
有利于纸页阻抗液体的吸收。
果
因此，接触角理论认为，施胶
的
的效果主要是由于松香胶微粒
产
被吸附在纸页的表面，改变了
生
纸页表面的性质，即增大了液 固间的接触角，减少了纸面对
液体的附着力。
松 香
• 纤维和松香粒子在水中均带负电 荷，相互不能接近。为了使松香
•
－－液体粘度（Pa.s）；
• r－－毛细管半径（cm）；
• －－液、固两相间接触角（度）。
• 对于某一纸种及某一液体，毛细
内
管长度L，液体表面张力以及粘
部
度可视为定值，因此液体在纸
施
页上的渗透速率R只与毛细管半
胶
径r及纸面与液体两相间接触角
有关。
• 毛细管半径越小，接触角越大， 则渗透越困难。
接触角理论
胶
• 白色松香胶－－含有20－40％的游离 松香。颜色呈乳白色，呈碱性。
的
• 高游离松香胶－－含有70－80％的游
分
离松香。性质不稳定，易凝聚成大颗 粒。
类
影
造纸化学品PPT课件
功能型化学品
为了使纸张具备一些性能或使纸张性 能更加完善。 包括：填料、染料、阳离子淀粉等
过程型化学品
为了使纸张的操造运行更加顺 畅、提高车速而添加的一类化 学药品。 包括：保留助剂、内部施胶剂、 树脂控制剂、PAC
填料
在纸料的纤维悬浮液中加入不溶于水（或 微溶于水）的白色矿物质微粒，使得成品 纸张具备某些特性的工艺，这些矿物称为 填料，此工艺则称为加填。
施胶----扩散与渗透
纸或纸板主要由纤维组成，纤维具有亲水性。 纤维本身有微细管，纸页上又有许多孔隙，能起 毛细管作用，这样液滴便会在纸面上产生扩散与 渗透现象，使纸具有吸液性能。阻止纸页的吸液 性能，就要防止液体在纸页上的渗透与扩散。
液滴能否在纸面产生扩散并使其润湿，主要 取决于纸面对液滴的附着力和液滴本身的内聚力 之间的平衡关系。
助留助滤剂
助留助滤作用是指通过加入某些化学药品，将 细小纤维和填料经各种结合方式絮集成较大凝聚物， 并将之粘附于纤维表面以使这些物质得以保留，同 时加速网部的脱水速率。
无机物：硫酸铝、PAC、CaCl2 合成有机聚合物：聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、
聚氨基酰胺 阴离子微粒：Silicate、Bentonite
这些物质包括木质素（lignin） ，木素 磺酸。因此，碱性染料对木素的亲和力极大 ，即对未漂浆（unbleached pulp）和机械（ mechanic酸基团的偶氮化合物。
直接染料与纤维的亲和力很强，可直接对纤 维染色，很多情况下可不用媒染剂，但如与 纸浆混合不匀，则部分纤维易优先染色而出 现色斑。
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。
阳离子淀粉
(1)目的：将原为阴性的天然淀粉予以阳性化， 使其能吸附在阴性的纤维、细小纤维及填料 上，达到改善细小纤维、填料的保留和提高 纸张强度。
造纸湿部化学概论 8.4.ppt
造纸湿部助剂
浆内施胶剂－松香胶、AKD、ASA 助留助滤剂－明矾、PAM、阳离子淀粉、膨润土、硅藻土 干强剂－改性淀粉、PAM、瓜尔胶、干酪素 湿强剂－三聚氰胺甲醛树脂、双醛淀粉、PAE 浆内消泡剂－聚醚类、脂肪酸酯类、有机硅类 柔软剂－表面活性剂、高碳醇、有机硅高分子 分散剂－PEO、PAM等 色料－有机和无机颜料、酸性染料、碱性染料 表面施胶剂－氧化淀粉、羧甲基纤维素、壳聚糖、PVA
内容
• 1、造纸湿部化学概论 • 2、造纸主要组分的湿部化学特性 • 3、纸料的助留助滤 • 4、非纤维添加物质的应用 • 5、白水处理系统
1、造纸湿部化学概论
• 造纸湿部：从纸料制备到纸页成形的这段工序，包括纸料的制备、纸页 的成形和压榨。
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，以及对纸机运行 和产品质量的影响机理。
造纸湿部化学的首要任务
研究纸料各组分之间的主要反应，如吸附、絮聚与分散等，及纸料组分的各种表面现象。
在1mm的尺度内观察到的纸 组分:
整根纤维和细小纤维，如射线 细胞、纤维碎片和细小纤维
在0.1mm的尺度内观察到的 纸料组分:
填料粒子，尤其是填料粒子 的聚集体
PAM
在0.01mm的尺度内观察到的纸 料组分:
长纤维 长=3,500 µm
短纤维 宽=22 µm 长纤维 宽=36 µm
助留剂 凝结剂
钛白粉
0.25 µm
短纤维 长=1,200 µm
树脂/胶 粘物
1 µm
高岭土
0.3 - 2.0 µm
PCC
0.2 - 1.0 µm
松香胶
造纸工艺培训课件PPT(共 82张)
2）公司内化学草浆均采用硫酸盐法制浆，所用原料为荻、 芦苇、龙须草。岳纸公司、沅纸公司主要是荻、芦苇为原 料制成的漂白浆，用于配抄各种印刷书写纸张和工业原纸 。
浆料的基本性质与抄纸关系
2、化学机械浆性质与性能
公司内化学机械浆是以杨木为原料，经过氧化 氢（H2O2）水溶液预处理，采用APMP或PRC APMP工艺制成的漂白浆。岳纸公司生产的 化机浆主要配抄各种印刷书写纸和工业原纸。 3、废纸脱墨浆性质与性能 岳纸公司主要是以美废、国废为原料，经浮选脱 墨后制成的漂白浆，配抄各种印刷书写纸；湘 江纸业、洪江纸业、安泰纸板厂主要是以包装 纸、工业纸板为原料，经机械疏解后制成本色 浆，配抄各类纸袋和包装类纸张。
三、 纤维素、半纤维素与木素
1、 纤维素 纤维素是植物纤维原料最主要的化学成分,也是纸浆、纸张
的最主要、最基本的化学成分。 2 、半纤维素
是指植物纤维原料中除纤维素以外的全部碳水化合物（ 少量的果胶质和淀粉除外），即非纤维素的碳水化合物 。对于一般造纸而言，保留一定量的半纤维素，有利于 降低打浆动力消耗，提高纸页的结合强度，在符合纸张 质量的条件下应尽量多保留半纤维素，以提高得率、降 低生产成本。 3、木素
造纸工艺
授课人：肖群英 2017.8.13
1、《造纸工艺》的任务与要求：
• 《造纸工艺》是浆纸专业的一门重要专业 必修课程。其任务是为满足企业对该专业 专门人才的需要而设置。通过本门课程的 学习，使大家获得本专业应用型国家四级 （中级）技能型人才所应具备的化工基础 理论知识和基本技能。
2、达到以下技能：
在木材中，木素作为一种填充和粘结物质，在木材细胞 壁中，能以物理或化学的方式使纤维素、纤维之间粘结 和加固,增加木材的机械强度和抵抗微生物侵蚀的能力,使 木化植物直立挺拔且不易腐朽。
浆料的基本性质与抄纸关系
2、化学机械浆性质与性能
公司内化学机械浆是以杨木为原料，经过氧化 氢（H2O2）水溶液预处理，采用APMP或PRC APMP工艺制成的漂白浆。岳纸公司生产的 化机浆主要配抄各种印刷书写纸和工业原纸。 3、废纸脱墨浆性质与性能 岳纸公司主要是以美废、国废为原料，经浮选脱 墨后制成的漂白浆，配抄各种印刷书写纸；湘 江纸业、洪江纸业、安泰纸板厂主要是以包装 纸、工业纸板为原料，经机械疏解后制成本色 浆，配抄各类纸袋和包装类纸张。
三、 纤维素、半纤维素与木素
1、 纤维素 纤维素是植物纤维原料最主要的化学成分,也是纸浆、纸张
的最主要、最基本的化学成分。 2 、半纤维素
是指植物纤维原料中除纤维素以外的全部碳水化合物（ 少量的果胶质和淀粉除外），即非纤维素的碳水化合物 。对于一般造纸而言，保留一定量的半纤维素，有利于 降低打浆动力消耗，提高纸页的结合强度，在符合纸张 质量的条件下应尽量多保留半纤维素，以提高得率、降 低生产成本。 3、木素
造纸工艺
授课人：肖群英 2017.8.13
1、《造纸工艺》的任务与要求：
• 《造纸工艺》是浆纸专业的一门重要专业 必修课程。其任务是为满足企业对该专业 专门人才的需要而设置。通过本门课程的 学习，使大家获得本专业应用型国家四级 （中级）技能型人才所应具备的化工基础 理论知识和基本技能。
2、达到以下技能：
在木材中，木素作为一种填充和粘结物质，在木材细胞 壁中，能以物理或化学的方式使纤维素、纤维之间粘结 和加固,增加木材的机械强度和抵抗微生物侵蚀的能力,使 木化植物直立挺拔且不易腐朽。
造纸湿部化学与造纸助剂第二章 造纸湿部化学
6
颗粒表面电荷相反的离子之间，
一般会通过静电吸引和范德华力紧 密结合在一起，在该区域内电位很 快下降。流体动力滑移面一般存在 于紧密结合的相反离子和紧临表面 的不动层溶剂分子与溶液其余部分 之间。无秩序体系为扩散层，也称 为“古伊—查普曼”区域，在此区 域内电位的下降速度比不动层电位 下降速度小，电位下降到溶液内部 深处，其电位变为“0”。在不动层 (stern)和古伊－查普曼的分界界 面的电位称为Zeta电位，也称双 电层电位。
古伊－查普曼界面
不动层（stern层） 扩散层(古伊－ 查普曼区域)
7
➢ 双电层的重要性 疏水悬浮体系的稳定性依赖于悬浮颗粒间的排斥力和吸 引力的相对大小，以及可能发生的颗粒间的碰撞。 相同化学组成的粒子之间总存在有范德华吸引力；如果 胶粒带有相同电荷时，由于双电层的作用而产生静电排 斥力。相反电荷的双电层则会产生吸引，所以稳定作用 和不稳定作用力受吸附聚合电解质的影响。
8
二、胶体稳定性理论 胶体的稳定性就是胶体系统对于条件变化的抵抗力，即 胶体系统从一种状态（如分散状态）变为另一种状态（如 凝胶状态）的难易程度。 DLVO理论（经典）：认为胶体之间存在着相互吸引力， 即范德华力；也存在着互相排斥力，即双电层重叠时的静 电排斥力。这两种相反的作用力就决定了溶胶的稳定性。 当粒子间的吸引力占主导时，溶胶发生聚沉；当静电排斥 占优势，且能阻止粒子因碰撞而聚沉时，溶胶处于稳定状 态。该理论定量地解释了溶胶地凝聚现象。
9
➢ 胶体的稳定性与凝聚
10
2.3造纸主要组分的湿部化学特性 （1）水－造纸过程中最基本的介质
羧基在水中的离子化：纤维羧基可离子化，影响纤维的 表面电荷，因而对湿部化学非常重要。湿部系统pH影响羧 基的电离平衡，pH增加[COO－]增加而[COOH]减少，系 统pH降低则结果相反。 水的电导率：电导率是空间相距1cm物质的导电能力。 电导率是电阻率的倒数，单位S/m（西门子/米）。 在造纸湿部化学测量中，常用单位为uS（微西门子） /cm或mS（毫西门子）/cm.
颗粒表面电荷相反的离子之间，
一般会通过静电吸引和范德华力紧 密结合在一起，在该区域内电位很 快下降。流体动力滑移面一般存在 于紧密结合的相反离子和紧临表面 的不动层溶剂分子与溶液其余部分 之间。无秩序体系为扩散层，也称 为“古伊—查普曼”区域，在此区 域内电位的下降速度比不动层电位 下降速度小，电位下降到溶液内部 深处，其电位变为“0”。在不动层 (stern)和古伊－查普曼的分界界 面的电位称为Zeta电位，也称双 电层电位。
古伊－查普曼界面
不动层（stern层） 扩散层(古伊－ 查普曼区域)
7
➢ 双电层的重要性 疏水悬浮体系的稳定性依赖于悬浮颗粒间的排斥力和吸 引力的相对大小，以及可能发生的颗粒间的碰撞。 相同化学组成的粒子之间总存在有范德华吸引力；如果 胶粒带有相同电荷时，由于双电层的作用而产生静电排 斥力。相反电荷的双电层则会产生吸引，所以稳定作用 和不稳定作用力受吸附聚合电解质的影响。
8
二、胶体稳定性理论 胶体的稳定性就是胶体系统对于条件变化的抵抗力，即 胶体系统从一种状态（如分散状态）变为另一种状态（如 凝胶状态）的难易程度。 DLVO理论（经典）：认为胶体之间存在着相互吸引力， 即范德华力；也存在着互相排斥力，即双电层重叠时的静 电排斥力。这两种相反的作用力就决定了溶胶的稳定性。 当粒子间的吸引力占主导时，溶胶发生聚沉；当静电排斥 占优势，且能阻止粒子因碰撞而聚沉时，溶胶处于稳定状 态。该理论定量地解释了溶胶地凝聚现象。
9
➢ 胶体的稳定性与凝聚
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2.3造纸主要组分的湿部化学特性 （1）水－造纸过程中最基本的介质
羧基在水中的离子化：纤维羧基可离子化，影响纤维的 表面电荷，因而对湿部化学非常重要。湿部系统pH影响羧 基的电离平衡，pH增加[COO－]增加而[COOH]减少，系 统pH降低则结果相反。 水的电导率：电导率是空间相距1cm物质的导电能力。 电导率是电阻率的倒数，单位S/m（西门子/米）。 在造纸湿部化学测量中，常用单位为uS（微西门子） /cm或mS（毫西门子）/cm.
ppt课件-3 造纸化学品及其应用
(2)随着矿物资源的日益枯竭，以可再生资源 植物纤维为材料的产品将越来越多，纸和纸板 的用途将越来越广泛，由此所需的造纸化学品 数量和品种也会越来越多，其性能也将越来越 特殊。
6
(3)针对我国纤维资源严重短缺的现状和造纸行 业大量利用草类纤维和再生纤维的现状，我 国造纸化学品行业将更注重开发和推广草类 纤维添加剂和再生纤维添加剂。
• 用Washburn毛细管上升方程式表示 。
21
施胶理论－－Washburn 方程：
• 液体在毛细管中的上升速度R
• L－－浸透深度（cm）;
• t－－浸透时间(s)；
• －－液体比表面能自由能，（N/cm）；
• －－液体粘度（Pa.s）；
• r－－毛细管半径（cm）；
• －－液、固两相间接触角（度）。
20
(三)渗透 • 水通过渗透或吸收进入纸页。 • 水能使氢键结合遭到破坏、纤维松弛、网络润胀
以及孔隙和毛细管的尺寸发生变化等。
• 组成纸页的纤维是多孔性物质，纤维与纤维之间 又存在许多间隙，液滴在纸页上由于毛细管作用， 首先使纤维湿润再沿毛细管向四周渗透，渗透速 度取决于液体的性质(表面张力和黏度)和纸页的结 构(毛细管半径、长度、纸页紧度、孔隙率)及表面 性质 。
15
纸页抗拒液滴润湿的方法
1、降低纸面对液滴的附着力 2、增加液滴本身的内聚力 • 内聚力是液滴本身固有的物理性质，一
般不予改变。 • 唯一的方法是降低纸面对液滴的附着力。
而内聚力与附着力之间的平衡关系主要 取决于两相间接触角的大小。
16
液滴在纸面上 三相交界面的受力状况
sv = sL + Lv cos
合我国国情的专用产品，质量上与国外产品也有较 大差距； ③销售成本偏高、产品微利； ④科技投入不足。 ⑤使用对象多是中小型造纸企业及中低档纸种，大型 纸机上或高档纸上及大型先进生产线、引进生产线 仍多使用进口化学品。
6
(3)针对我国纤维资源严重短缺的现状和造纸行 业大量利用草类纤维和再生纤维的现状，我 国造纸化学品行业将更注重开发和推广草类 纤维添加剂和再生纤维添加剂。
• 用Washburn毛细管上升方程式表示 。
21
施胶理论－－Washburn 方程：
• 液体在毛细管中的上升速度R
• L－－浸透深度（cm）;
• t－－浸透时间(s)；
• －－液体比表面能自由能，（N/cm）；
• －－液体粘度（Pa.s）；
• r－－毛细管半径（cm）；
• －－液、固两相间接触角（度）。
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(三)渗透 • 水通过渗透或吸收进入纸页。 • 水能使氢键结合遭到破坏、纤维松弛、网络润胀
以及孔隙和毛细管的尺寸发生变化等。
• 组成纸页的纤维是多孔性物质，纤维与纤维之间 又存在许多间隙，液滴在纸页上由于毛细管作用， 首先使纤维湿润再沿毛细管向四周渗透，渗透速 度取决于液体的性质(表面张力和黏度)和纸页的结 构(毛细管半径、长度、纸页紧度、孔隙率)及表面 性质 。
15
纸页抗拒液滴润湿的方法
1、降低纸面对液滴的附着力 2、增加液滴本身的内聚力 • 内聚力是液滴本身固有的物理性质，一
般不予改变。 • 唯一的方法是降低纸面对液滴的附着力。
而内聚力与附着力之间的平衡关系主要 取决于两相间接触角的大小。
16
液滴在纸面上 三相交界面的受力状况
sv = sL + Lv cos
合我国国情的专用产品，质量上与国外产品也有较 大差距； ③销售成本偏高、产品微利； ④科技投入不足。 ⑤使用对象多是中小型造纸企业及中低档纸种，大型 纸机上或高档纸上及大型先进生产线、引进生产线 仍多使用进口化学品。
造纸湿部化学课件
第一章湿部化学概论1、什么是湿部化学造纸湿部化学是造纸工业专用的一个技术术语，主要论述造纸浆料中的各种组分如纤维、水、填料、各种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的相互反应与作用的规律及其对纸机运转性能和产品质量的影响。
大多数造纸化学家认为造纸湿部化学可定义为“造纸配料组分的胶体化学和表面化学”。
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。
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。
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。
卫生纸机湿部化学&化学品
FPR= 头箱浓度 – 集水盘白水浓度 * 100 头箱浓度 FPFR=头箱浓度*细纤含量 – 集水盘白水浓度*细纤含量 * 100 头箱浓度*细纤含量
12
湿部化学监控方法&工具
湿部电荷的测定可被使用于 - 解决湿端化学所导致的问题
- 由良好或不佳的湿端环境来预测纸机运转性的情况
- 优化化学品的添加点 - 监测化学品处理的效果及优化添加量 其需要下述条件 - 要了解所测定的内容是什么 - 趋势分析及历史纪录
- 阳性的 - 水溶性的
- 共价键
- 自我交联 - 热固性的
- 共价键
- 可逆的
21
优化湿强剂的效能
•湿强剂与阴离子促进剂的配合使用(如CMC, APAM)
22
湿强剂/CMC系统的添加次序建议
配制1~2%稀释液 • 在添加点处用清水进一步稀释至<0.5% 湿强剂加于浓浆 CMC 在湿强剂后加于稀浆 化学平衡是关键
酸性抄纸的pH值一般为4.5~6.5，中性或碱性抄纸pH值一般为 7~9。因此不同的抄纸系统由于纤维上羧基电离程度差异很大，纤维 所带负电荷量的差异也很明显。
这些离子化的羧基基团、磺酸基团与阳性的金属离子、阳离子化学品的阳 性基团进行离子吸附反应。
6
浆料组分的比表面积测量
(70%阔叶木与30%针叶木混合浆)
40
腐漿的形成过程
纸机上所主要关心的是腐漿的控制
脱落
Stage 1: Conditioning Layer
Stage 2: Bacterial Attachment
Stage 3: Biofilm Formation
Stage 4: Biofilm Maturation
12
湿部化学监控方法&工具
湿部电荷的测定可被使用于 - 解决湿端化学所导致的问题
- 由良好或不佳的湿端环境来预测纸机运转性的情况
- 优化化学品的添加点 - 监测化学品处理的效果及优化添加量 其需要下述条件 - 要了解所测定的内容是什么 - 趋势分析及历史纪录
- 阳性的 - 水溶性的
- 共价键
- 自我交联 - 热固性的
- 共价键
- 可逆的
21
优化湿强剂的效能
•湿强剂与阴离子促进剂的配合使用(如CMC, APAM)
22
湿强剂/CMC系统的添加次序建议
配制1~2%稀释液 • 在添加点处用清水进一步稀释至<0.5% 湿强剂加于浓浆 CMC 在湿强剂后加于稀浆 化学平衡是关键
酸性抄纸的pH值一般为4.5~6.5，中性或碱性抄纸pH值一般为 7~9。因此不同的抄纸系统由于纤维上羧基电离程度差异很大，纤维 所带负电荷量的差异也很明显。
这些离子化的羧基基团、磺酸基团与阳性的金属离子、阳离子化学品的阳 性基团进行离子吸附反应。
6
浆料组分的比表面积测量
(70%阔叶木与30%针叶木混合浆)
40
腐漿的形成过程
纸机上所主要关心的是腐漿的控制
脱落
Stage 1: Conditioning Layer
Stage 2: Bacterial Attachment
Stage 3: Biofilm Formation
Stage 4: Biofilm Maturation
造纸湿部化学与特种纸PPT
合成聚合物：聚丙烯酰胺、乙二醛等 。
干强剂的增强机理
至少有以下三种： 提高纤维间的结合 ：氢键，羟基、胺基与纤维表面羟基 形成氢键结合，增加氢键的数目；静电吸附结合：阳离子 基团与纤维上阴离子基团之间，阴离子基团通过铝离子与 纤维形成静电结合等。 提高纤维分布均匀性，减少纸页的局部应力集中现象：由 此使纤维更加均匀地结合，导致纤维间及纤维与高分子之 间结合点增加，从而提高干强度。 使纸页纤维结合到一起：分子柔韧，增加结合面积（类似 打浆作用）。
张强度、发脆。
降低各种助剂的使用效能。
填料
矿物填料: 属经济类填料，加填既可改善纸张 的性能，也可降低纸张的成本 特殊填料：属于技术填料，采用特殊填料加填
的主要目的不是降低成本，而是利用填料改善
纸张的某些性能 。
矿物填料
（1）白土（高岭土） （2）滑石粉 （3）碳酸钙：
研磨碳酸钙（grinding calcium carbonate，GCC ） 沉淀碳酸钙 (precipitated calcium carbonate, PCC)
3、涂布--纸面的涂饰（化妆）：涂布原纸→涂布机 涂布→干燥→卷曲→再卷→超级压光。 4、或改性（如用氯化锌浸渍-钢纸、用浓硫酸浸渍 羊皮纸-电报条、描图纸）：原纸→浸渍加工→干燥 →卷曲→再卷。 5、再加工（如卫生纸或卷烟纸）：复卷→裁切平板 （或卷筒） →分选包装→入库。
There are two main approaches to the process by which paper is made: mechanical and chemical
节约资源,减少浆耗,减少排水处理负荷 在高速抄造下，力争提高浆中微细组
分的留着，同时又要尽量强化纸机湿 部脱水
造纸湿部化学培训PPT课件
喷嘴要保持畅通，喷出的雾滴保证有均一 的形态。为了使喷淋淀粉胶凝，淀粉颗粒在 干燥部要尽快达到胶凝温度70℃，此时水分 含量较大，所以要保证前部烘缸温度。
阳离子淀粉作为浆内添加剂,利用正负电荷 相吸原理,可提高抄纸时细小纤维和填料留着 率、提高纸页的湿强度和干强度。阳离子淀 粉与明矾中的铝离子对纤维的吸附作用存在 竞争。因此，阳离子淀粉在作为增强剂时， 应在明矾之前添加。这样有利于其与纤维间 的紧密接触，提高增强力大于4Bar时，必
4
4．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。
5．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。
注意事项：
1. 其加入点在浓浆管处或冲浆泵进口，用量一般 控制在20kg以内，中性施胶时PH值控制在7.0左 右。
14
注意事项： 1 用量不能过大，太大用量会引起系统电荷不
平衡，成纸指标难做。 2 在使用过程中，需要使用一定量的硫酸铝，
中和系统阴离子垃圾，以提高干强剂的增强 能力。 3 使用时稀释水压力要控制在4bar左右，停止 使用后管道串水不少于20min。
15
五、浆内淀粉
阳离子淀粉通过糊化后，添加在浓浆料中， 制备浓度一般在8-12%，糊化温度110-120℃。 一般情况下需要稀释4.5倍，使用浓度控制 2%左右。
11
（3）纸的定量：用松香施胶的各种定量的纸，定 量对淀粉的拾取量（施胶量）几乎没有影响。
（4）原纸对施胶的影响； a、越是精磨，淀粉的拾取量越低； b、透气度越高，淀粉的拾取量越高； c、表面越光滑，淀粉拾取量越低； d、进入施胶前纸的水份越低，拾取量越多，水 份在 5—12%会获得最大的拾取量；
阳离子淀粉作为浆内添加剂,利用正负电荷 相吸原理,可提高抄纸时细小纤维和填料留着 率、提高纸页的湿强度和干强度。阳离子淀 粉与明矾中的铝离子对纤维的吸附作用存在 竞争。因此，阳离子淀粉在作为增强剂时， 应在明矾之前添加。这样有利于其与纤维间 的紧密接触，提高增强力大于4Bar时，必
4
4．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。
5．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。
注意事项：
1. 其加入点在浓浆管处或冲浆泵进口，用量一般 控制在20kg以内，中性施胶时PH值控制在7.0左 右。
14
注意事项： 1 用量不能过大，太大用量会引起系统电荷不
平衡，成纸指标难做。 2 在使用过程中，需要使用一定量的硫酸铝，
中和系统阴离子垃圾，以提高干强剂的增强 能力。 3 使用时稀释水压力要控制在4bar左右，停止 使用后管道串水不少于20min。
15
五、浆内淀粉
阳离子淀粉通过糊化后，添加在浓浆料中， 制备浓度一般在8-12%，糊化温度110-120℃。 一般情况下需要稀释4.5倍，使用浓度控制 2%左右。
11
（3）纸的定量：用松香施胶的各种定量的纸，定 量对淀粉的拾取量（施胶量）几乎没有影响。
（4）原纸对施胶的影响； a、越是精磨，淀粉的拾取量越低； b、透气度越高，淀粉的拾取量越高； c、表面越光滑，淀粉拾取量越低； d、进入施胶前纸的水份越低，拾取量越多，水 份在 5—12%会获得最大的拾取量；
《造纸化学品》课件
循环利用技术
推广循环利用技术，对造纸化学品生产过程 中产生的废弃物进行资源化利用，降低对环 境的负担。
CHAPTER 06
案例分析
某造纸化学品公司的成功经验
01
创新研发
该公司注重研发新型造纸化学品，以满足市场不断变化的需求。通过持
续投入研发，该公司成功开发出多种高效、环保的造纸化学品，赢得了
市场份额。
提取产物分离与纯化
介绍从提取液中分离和纯化目标产物的常用方法，如沉淀、过滤、蒸 馏等，并讨论各种方法的优缺点和适用范围。
复配工艺
复配工艺概述
介绍复配工艺的基本原理、流 程和设备，以及在造纸化学品 生产中的重要性。
复配原料选择与处理
阐述可用于复配的造纸化学品 种类、性质及选择依据，以及 原料的预处理和储存方法。
纸张染色剂
总结词
纸张染色剂是用于给纸张上色的化学品。
详细描述
纸张染色剂主要通过与纤维结合，使纸张呈现出所需的颜色。染色剂的选择和使用应根据纸张的种类和所需的颜 色效果而定，同时需考虑其对纸张物理性能的影响。
纸张防腐剂
总结词
纸张防腐剂是用于延长纸张保存期限的化学品。
详细描述
纸张防腐剂主要通过抑制微生物的生长，防止纸张在保存过程中发生霉变和腐烂。常用的纸张防腐剂 包括苯甲酸、山梨酸等有机酸及其盐类。
感谢您的观看
复配技术与方法
分析不同复配技术的原理、优 缺点及适用范围，如搅拌混合 、乳化、喷雾干燥等，并讨论 如何选择合适的复配技术和方 法条件。
复配产物的稳定性与质量 控制
评价复配产物的稳定性及其影 响因素，如温度、湿度、光照 等，并讨论如何进行质量控制 和保证产品的质量稳定性。
CHAPTER 04
推广循环利用技术，对造纸化学品生产过程 中产生的废弃物进行资源化利用，降低对环 境的负担。
CHAPTER 06
案例分析
某造纸化学品公司的成功经验
01
创新研发
该公司注重研发新型造纸化学品，以满足市场不断变化的需求。通过持
续投入研发，该公司成功开发出多种高效、环保的造纸化学品，赢得了
市场份额。
提取产物分离与纯化
介绍从提取液中分离和纯化目标产物的常用方法，如沉淀、过滤、蒸 馏等，并讨论各种方法的优缺点和适用范围。
复配工艺
复配工艺概述
介绍复配工艺的基本原理、流 程和设备，以及在造纸化学品 生产中的重要性。
复配原料选择与处理
阐述可用于复配的造纸化学品 种类、性质及选择依据，以及 原料的预处理和储存方法。
纸张染色剂
总结词
纸张染色剂是用于给纸张上色的化学品。
详细描述
纸张染色剂主要通过与纤维结合，使纸张呈现出所需的颜色。染色剂的选择和使用应根据纸张的种类和所需的颜 色效果而定，同时需考虑其对纸张物理性能的影响。
纸张防腐剂
总结词
纸张防腐剂是用于延长纸张保存期限的化学品。
详细描述
纸张防腐剂主要通过抑制微生物的生长，防止纸张在保存过程中发生霉变和腐烂。常用的纸张防腐剂 包括苯甲酸、山梨酸等有机酸及其盐类。
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复配技术与方法
分析不同复配技术的原理、优 缺点及适用范围，如搅拌混合 、乳化、喷雾干燥等，并讨论 如何选择合适的复配技术和方 法条件。
复配产物的稳定性与质量 控制
评价复配产物的稳定性及其影 响因素，如温度、湿度、光照 等，并讨论如何进行质量控制 和保证产品的质量稳定性。
CHAPTER 04
造纸湿部化学简介-课件PPT
7
湿部对造纸有什么影响？
8
9
湿部检测项目
10
pH值检测-最基本的检测项目
11
电导率检测
12
电导率检测
13
白水中淀粉和COD含量
14
浆料水相的带电量
15
浆料水相的带电量
16
浆料固相的电位
17
浆料固相的电位
18
胶体滴定法
19
胶体滴定法
20
空气含量检测
21
滤水速度和留着率的测定
胶体斥力亦有可能排斥细小组分，当细小组分与 高分子助留剂架桥之前，降低细小组分的斥力是 必需的，如果细小组分不在助留剂架桥距离之内， 会导至较差的交织和较低的保留。
28
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
22
滤水速度和留着率的测定
23
湿部化学
湿部化学构成的因子可以涵盖所有化学的 课题，但是我们可以简单的划分成最关键 的两个部份：一是物质的溶解和悬浮；另 一部份是电位能和表面电位的行为。从这 两大课题就可以引申出我们在实际操作时 应注意的参数
24
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
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
29
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。
湿部对造纸有什么影响？
8
9
湿部检测项目
10
pH值检测-最基本的检测项目
11
电导率检测
12
电导率检测
13
白水中淀粉和COD含量
14
浆料水相的带电量
15
浆料水相的带电量
16
浆料固相的电位
17
浆料固相的电位
18
胶体滴定法
19
胶体滴定法
20
空气含量检测
21
滤水速度和留着率的测定
胶体斥力亦有可能排斥细小组分，当细小组分与 高分子助留剂架桥之前，降低细小组分的斥力是 必需的，如果细小组分不在助留剂架桥距离之内， 会导至较差的交织和较低的保留。
28
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
22
滤水速度和留着率的测定
23
湿部化学
湿部化学构成的因子可以涵盖所有化学的 课题，但是我们可以简单的划分成最关键 的两个部份：一是物质的溶解和悬浮；另 一部份是电位能和表面电位的行为。从这 两大课题就可以引申出我们在实际操作时 应注意的参数
24
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
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
29
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1精选 课件
和机械浆的细小纤维相似，比表面积大，含游离羟基较多，其 存在有利于纤维间的结合。 一般纸浆的二次纤维均有助于提高纸页纤维间的结合强度。细小 纤维因其比表面积大，单位质量的粒子数量多，可增加纸页的光 散射系数，因而提高纸页的光学性质。
助剂的选择性吸附对纸页性质的影响
湿部助剂的作用主要依赖于对纤维的吸附。纸料中 的细小纤维组分都具有很大的比表面积和表面电荷， 对助剂的吸附作用远大于粗大纤维，因此纸料中比 例较小的细小纤维吸附了大量助剂，尤其是阳离子 助剂。
细小纤维在纸幅Z向的分布决定了纸页的两面性。 细小纤维的单程留着率越低，纸页的两面性越大。 因此，提高细小纤维留着率不仅可提高湿部助剂的 使用效率，还可改善纸页的两面性。
造纸湿部的某些助剂需要留着到长纤维组分上 才更有效，细小纤维组分对这些助剂的吸附直接降 低了其作用效果，如各种施胶剂和干湿强剂。
干扰物有不同的性能和来源，主要为阴离子的可溶 性低聚物或多聚物及非离子型水解胶体物质。
利用可再生资源，经改性或接枝共聚开发环保、高 效的湿部助剂，并探讨其作用机理。
如许多湿部助剂含有对人体健康和环境不利的成分， 并且效率不高。
纸料各组分的湿部化学特性-纸纤维特性及表面电 荷来源
纤维与水的作用程度主要取决于纤维的表面化 学特性和纤维的结构形态。
纤维的表面电荷影响纤维对各种化学助剂的吸 附作用，并由此影响各种助剂的使用效果，因此纤 维表面电荷特性是纤维很重要的湿部化学性质之一。 纤维素纤维表面带有微弱的负电荷。
针对不同的纸浆开发各种专用湿部助剂
针对不同纸浆的特点，如化学浆、高得率机械浆、 脱墨浆等，开发专用的湿部化学助剂。
例如，高得率机械浆中含大量的阴离子垃圾，严重 降低阳离子助剂的使用效果，有针对性的开发阴离 子垃圾捕捉剂、非离子型助留体系、带电荷中和剂 的多元助留体系可有效的解决问题。
助剂的选择性吸附对纸页性质的影响
湿部助剂的作用主要依赖于对纤维的吸附。纸料中 的细小纤维组分都具有很大的比表面积和表面电荷， 对助剂的吸附作用远大于粗大纤维，因此纸料中比 例较小的细小纤维吸附了大量助剂，尤其是阳离子 助剂。
细小纤维在纸幅Z向的分布决定了纸页的两面性。 细小纤维的单程留着率越低，纸页的两面性越大。 因此，提高细小纤维留着率不仅可提高湿部助剂的 使用效率，还可改善纸页的两面性。
造纸湿部的某些助剂需要留着到长纤维组分上 才更有效，细小纤维组分对这些助剂的吸附直接降 低了其作用效果，如各种施胶剂和干湿强剂。
干扰物有不同的性能和来源，主要为阴离子的可溶 性低聚物或多聚物及非离子型水解胶体物质。
利用可再生资源，经改性或接枝共聚开发环保、高 效的湿部助剂，并探讨其作用机理。
如许多湿部助剂含有对人体健康和环境不利的成分， 并且效率不高。
纸料各组分的湿部化学特性-纸纤维特性及表面电 荷来源
纤维与水的作用程度主要取决于纤维的表面化 学特性和纤维的结构形态。
纤维的表面电荷影响纤维对各种化学助剂的吸 附作用，并由此影响各种助剂的使用效果，因此纤 维表面电荷特性是纤维很重要的湿部化学性质之一。 纤维素纤维表面带有微弱的负电荷。
针对不同的纸浆开发各种专用湿部助剂
针对不同纸浆的特点，如化学浆、高得率机械浆、 脱墨浆等，开发专用的湿部化学助剂。
例如，高得率机械浆中含大量的阴离子垃圾，严重 降低阳离子助剂的使用效果，有针对性的开发阴离 子垃圾捕捉剂、非离子型助留体系、带电荷中和剂 的多元助留体系可有效的解决问题。
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造纸湿部化学与特种纸
孙中纸工序中--造纸湿部化学
1、制浆--纤维素分离：原料的选择→蒸煮分离纤维（ 碱溶出木素-黑液-碱回收）→洗涤→漂白（漂白剂继续 脱木素-漂白废水有危害（二恶英）-中段水处理排放部分回用）→洗涤筛选→浓缩自用（湿浆）或者抄成浆 板→贮存（销售）。 2、抄纸--纤维素加助剂再组装：散浆→除杂质→精浆 →打浆→添加各种助剂（湿部化学-纤维与助剂反应） →纸料的混合→纸料的流送→流浆箱（headbox or flowbox）→网部→压榨部→干燥部→表面施胶→干燥 →压光→卷曲成纸。
表面施胶剂
赫克力士、巴斯夫、依卡等
造纸纤维和细小纤维的基本特 性及其对湿部化学的重要性
许多不同种类的纤维已用于造纸，如矿物 纤维、动物纤维、合成纤维、植物纤维。 目前植物纤维是最重要的，其中木材纤维 的使用量最大。
A．纤维形态
(1)针叶木： (2)阔叶木：
纤维的超细结构: 一木纤维横断面的剖面，木纤维的细胞壁 包括许多不同的层：初生壁、S1、S2及S3 次生壁、纤维间的胞间层，纤维中间的空 洞是细胞腔。
干扰物的来源和类型
来自纸浆，如木素衍生物、半纤维素、脂肪 酸、胶粘剂、胶乳、淀粉等； 来自阴离子助剂，如淀粉、CMC、有机酸、 染料、杀菌剂等 来自填料分散剂，如聚磷酸盐、聚丙烯酸酯、 杀菌剂等 来自清水，如腐殖酸、表面活性剂、杀菌剂 等。 但大部分有害干扰物来自纸浆悬浮液 。
干扰物的处理
合成聚合物：聚丙烯酰胺、乙二醛等 。
干强剂的增强机理
至少有以下三种： 提高纤维间的结合 ：氢键，羟基、胺基与纤维表面羟基 形成氢键结合，增加氢键的数目；静电吸附结合：阳离子 基团与纤维上阴离子基团之间，阴离子基团通过铝离子与 纤维形成静电结合等。 提高纤维分布均匀性，减少纸页的局部应力集中现象：由 此使纤维更加均匀地结合，导致纤维间及纤维与高分子之 间结合点增加，从而提高干强度。 使纸页纤维结合到一起：分子柔韧，增加结合面积（类似 打浆作用）。
对成纸影响
使用方法 施胶成本 其它
纸张不会打滑
现场乳化，工艺要求较高 较低 需乳化剂/助留剂，酸/中性施胶 系统转换容易，可以兼容
纸张可能打滑
计量添加，操作方便 较高 需助留剂，酸/中性施胶系统转 换困难
表面施胶剂
1、淀粉 2、纤维素衍生物 3、聚乙烯醇PVA 4、动物胶
助留助滤剂
1.
2.
3.
无机盐类-硫酸铝、聚合氯化铝和氯化钙 天然有机聚合物类-阳离子淀粉、阳离子瓜尔 胶和壳聚糖等 高分子聚合物类-聚丙烯酰胺类聚合物、聚胺 (PA)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚酰胺(PPE)和聚 环氧乙烷(PEO)等。
运行性提高
纸机效率 Drainage – speed 滤水速度 Foaming 泡沫 Spots, Holes & Deposits 斑点、针眼、沉积
Machine Efficiency
制浆造纸工业仍面临着的 突出问题: 能源、原料和污染
用低质量的浆料生产出高强度高质量
的纸张
B．纤维化学
纤维和细小纤维的许多化学性质是由其化 学组成决定的。木浆纤维中含有纤维素、 半纤维素及木素这些存在于细胞壁中复杂 的混合物。另外，还含有有机溶剂可溶的 树脂和脂肪(指抽出物)，这些在制浆中未 完全除去，它们对抄纸过程产生严重的影 响。
C．制浆过程对纤维的影响
制浆过程会以多种方式改变木材纤维的化学 成分，这主要取决于所使用的方法及浆的得率。
其它助剂
纤维分散剂 柔软剂 抗静电剂 消泡剂 防腐剂 阻燃剂 防水剂 特殊助剂
原生细小纤维（Primary fines） 二次细小纤维（Secondary fines） 三次细小纤维（Tertiary fines）
细小纤维对纸机湿部运转性能和纸页性质的影响
明显降低纸料的滤水性能。 留着性能差，易随白水循环积累，影响到纸机的清 洁程度和运转性能。
细小纤维对纸页性质的直接影响：光散射系数、纸
造 纸 湿 部 助 剂
功能助剂
成形助剂
消泡剂 树脂障碍控制剂 施胶剂 增强剂
纸用染料、增白剂
特殊功能助剂
全球领先的制浆造纸化学品公司
产品品种
过程化学品 助留/滤剂 合成施胶剂 松香施胶剂 胶乳粘合剂 湿/干强剂
主要公司
赫克力士、巴克曼实验室、凯米拉等 依卡、凯米拉、巴斯夫等 赫克力士、拜尔、凯米拉、巴斯夫、依卡等 赫克力士、乔治亚-太平洋、凯米拉、依卡等 道化学、巴斯夫等 赫克力士、巴克曼实验室、凯米拉等
施胶剂
（一）施胶的目的 赋予纸页抗墨水、抗油、抗血、抗水和水汽浸 蚀的功能。 （二）施胶（sizing）定义：在纸料中纤维表面或 纸张表面均匀地附着表面自由能低的物质，赋予 纸页具有抗拒流体渗透性能的过程。 (三）施胶程度（施胶度） 分为重施胶、中度施胶、轻度施胶和不施胶。
施胶剂
（四）施胶分类 纸内施胶（浆内施胶） 纸面施胶（表面施胶） 双重施胶（浆内和表面均施胶） （五）施胶剂 松香胶类（松香胶、强化松香胶和分散松香胶等） 合成胶（中性施胶剂AKD等） 表面施胶剂（氧化淀粉、聚乙烯醇、苯丙类、羧甲 基纤维素等）
一般处理方法是在加入其它阳离子化学添 加剂之前用可中和电荷的试剂去中和它们， 如用明矾、聚合氯化铝或低分子量 、高电 荷密度的阳离子聚合物。
解决阴离子干扰物问题的途径
最佳途径是减少或避免阴离子干扰物的出现， 如，（1）优化制浆工艺，尤其是控制漂白终点 pH值和漂损，（2）强化纸浆的洗涤；（3）缩 短纸浆在碱性条件下和高温阶段的贮存时间； （4）提高纸料中各组分的留着率；（5）对白 水进行处理。
3、涂布--纸面的涂饰（化妆）：涂布原纸→涂布机 涂布→干燥→卷曲→再卷→超级压光。 4、或改性（如用氯化锌浸渍-钢纸、用浓硫酸浸渍 羊皮纸-电报条、描图纸）：原纸→浸渍加工→干燥 →卷曲→再卷。 5、再加工（如卫生纸或卷烟纸）：复卷→裁切平板 （或卷筒） →分选包装→入库。
There are two main approaches to the process by which paper is made: mechanical and chemical
机械法制浆Mechanical pulp 化学制浆Chemical pulp 化学机械法制浆（半化学浆）Mechanical and chemical pulp：纯度和强度比机械浆要高，而浆得率又高于化学纸浆！
细小纤维
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)。
特殊填料
包括结构合成硅酸盐、二氧化钛、氢氧化 铝和一些有机颜料。
填料 高岭土填料 锻烧高岭土 光散射系数 cm2/g 1100-1200 2600-3000
研磨碳酸钙
沉淀碳酸钙 二氧化钛 漂白化学浆 机械浆
1400-1700
2200-2700 4500-6000 220-350 500-750
施胶和施胶剂的发展
合成胶料的发展－国际上目前采用较多的合 成施胶剂 AKD（Alkyl Ketene Dimers）烷基烯酮二聚物 ASA (Alkyl Succinic Anhydride) 烯基琥珀酸酐
ASA与AKD的性能比较
性能 商品形态 水解与纤维反应速度 水解物 适用pH值 熟化速率 施胶效率 ASA 油状物 非常快 引起沉淀，损失施胶 5－10 无需熟化，施胶压榨压榨前施 胶度可达90％以上 适度抗水性，无抗酸、碱性 AKD 乳液 中等 对施胶基本无害 6－ 9 需要熟化，下机后需要较长时 间才可获得完全的施胶 中、高抗水性，抗乳酸和碱
树脂与沉积物
根据其来源和性质，大致可分为：树脂
（pitch）、胶黏物（stickes）、尘粒（dirt particles）、白树脂（white pitch）和涂布 损纸沉积物（coating broke deposits ）等。
树脂与沉积物的危害
树脂和沉积物既可沉积到设备表面，也可 在聚结后返回浆中，并随后留着纸页中，其对 造纸过程的危害也就主要表现在两个方面，一 是沉积到纸机部件上降低纸机的运转性能，二 是沉积到纸页中影响纸张质量。
淀粉类干增强剂
（1）阳离子淀粉 （2）两性及多元变性淀粉 （3）接枝共聚淀粉
聚丙烯酸胺类增强剂
阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)
阳离子聚丙烯酰胺(PAM)
两性聚丙烯酰胺
两性聚丙烯酰胺与纤维的结合方式
壳聚糖增强剂 水溶性植物胶-槐豆胶、瓜尔胶
湿增强剂
• • • • • • 脲醛树脂 (UF) 三聚氰胺甲醛树脂(MF) 聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂(PAE) 聚乙烯亚胺(PEI) 环境友好湿强剂-聚羧酸类/戊二醛 壳聚糖类
节约资源,减少浆耗,减少排水处理负荷 在高速抄造下，力争提高浆中微细组
分的留着，同时又要尽量强化纸机湿 部脱水
为解决以上问题必须使用助剂
为解决以上问题必须使用助剂!
造纸化学品分类
造 纸 化 学 品
制浆/ 脱墨化学品
过程化学品 功能化学品 涂布加工用化学品 水处理化学品
助留剂 助滤剂 过程助剂
树脂障碍的湿部控制方法
降低树脂与沉积物的粘性，防止其聚结和沉积 在设备表面； 利用固着剂将树脂和胶黏物等固着在纤维上， 随纸页将其带出抄纸系统 ； 将树脂和胶黏物等分散成极细的颗粒，防止沉 积物的形成；
增干强剂
干增强剂的分类及主要品种 ：
天然聚合物：淀粉及其改性物、壳聚糖及其改性
物、植物胶等 。
张强度、发脆。
降低各种助剂的使用效能。
填料
矿物填料: 属经济类填料，加填既可改善纸张 的性能，也可降低纸张的成本 特殊填料：属于技术填料，采用特殊填料加填
孙中纸工序中--造纸湿部化学
1、制浆--纤维素分离：原料的选择→蒸煮分离纤维（ 碱溶出木素-黑液-碱回收）→洗涤→漂白（漂白剂继续 脱木素-漂白废水有危害（二恶英）-中段水处理排放部分回用）→洗涤筛选→浓缩自用（湿浆）或者抄成浆 板→贮存（销售）。 2、抄纸--纤维素加助剂再组装：散浆→除杂质→精浆 →打浆→添加各种助剂（湿部化学-纤维与助剂反应） →纸料的混合→纸料的流送→流浆箱（headbox or flowbox）→网部→压榨部→干燥部→表面施胶→干燥 →压光→卷曲成纸。
表面施胶剂
赫克力士、巴斯夫、依卡等
造纸纤维和细小纤维的基本特 性及其对湿部化学的重要性
许多不同种类的纤维已用于造纸，如矿物 纤维、动物纤维、合成纤维、植物纤维。 目前植物纤维是最重要的，其中木材纤维 的使用量最大。
A．纤维形态
(1)针叶木： (2)阔叶木：
纤维的超细结构: 一木纤维横断面的剖面，木纤维的细胞壁 包括许多不同的层：初生壁、S1、S2及S3 次生壁、纤维间的胞间层，纤维中间的空 洞是细胞腔。
干扰物的来源和类型
来自纸浆，如木素衍生物、半纤维素、脂肪 酸、胶粘剂、胶乳、淀粉等； 来自阴离子助剂，如淀粉、CMC、有机酸、 染料、杀菌剂等 来自填料分散剂，如聚磷酸盐、聚丙烯酸酯、 杀菌剂等 来自清水，如腐殖酸、表面活性剂、杀菌剂 等。 但大部分有害干扰物来自纸浆悬浮液 。
干扰物的处理
合成聚合物：聚丙烯酰胺、乙二醛等 。
干强剂的增强机理
至少有以下三种： 提高纤维间的结合 ：氢键，羟基、胺基与纤维表面羟基 形成氢键结合，增加氢键的数目；静电吸附结合：阳离子 基团与纤维上阴离子基团之间，阴离子基团通过铝离子与 纤维形成静电结合等。 提高纤维分布均匀性，减少纸页的局部应力集中现象：由 此使纤维更加均匀地结合，导致纤维间及纤维与高分子之 间结合点增加，从而提高干强度。 使纸页纤维结合到一起：分子柔韧，增加结合面积（类似 打浆作用）。
对成纸影响
使用方法 施胶成本 其它
纸张不会打滑
现场乳化，工艺要求较高 较低 需乳化剂/助留剂，酸/中性施胶 系统转换容易，可以兼容
纸张可能打滑
计量添加，操作方便 较高 需助留剂，酸/中性施胶系统转 换困难
表面施胶剂
1、淀粉 2、纤维素衍生物 3、聚乙烯醇PVA 4、动物胶
助留助滤剂
1.
2.
3.
无机盐类-硫酸铝、聚合氯化铝和氯化钙 天然有机聚合物类-阳离子淀粉、阳离子瓜尔 胶和壳聚糖等 高分子聚合物类-聚丙烯酰胺类聚合物、聚胺 (PA)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚酰胺(PPE)和聚 环氧乙烷(PEO)等。
运行性提高
纸机效率 Drainage – speed 滤水速度 Foaming 泡沫 Spots, Holes & Deposits 斑点、针眼、沉积
Machine Efficiency
制浆造纸工业仍面临着的 突出问题: 能源、原料和污染
用低质量的浆料生产出高强度高质量
的纸张
B．纤维化学
纤维和细小纤维的许多化学性质是由其化 学组成决定的。木浆纤维中含有纤维素、 半纤维素及木素这些存在于细胞壁中复杂 的混合物。另外，还含有有机溶剂可溶的 树脂和脂肪(指抽出物)，这些在制浆中未 完全除去，它们对抄纸过程产生严重的影 响。
C．制浆过程对纤维的影响
制浆过程会以多种方式改变木材纤维的化学 成分，这主要取决于所使用的方法及浆的得率。
其它助剂
纤维分散剂 柔软剂 抗静电剂 消泡剂 防腐剂 阻燃剂 防水剂 特殊助剂
原生细小纤维（Primary fines） 二次细小纤维（Secondary fines） 三次细小纤维（Tertiary fines）
细小纤维对纸机湿部运转性能和纸页性质的影响
明显降低纸料的滤水性能。 留着性能差，易随白水循环积累，影响到纸机的清 洁程度和运转性能。
细小纤维对纸页性质的直接影响：光散射系数、纸
造 纸 湿 部 助 剂
功能助剂
成形助剂
消泡剂 树脂障碍控制剂 施胶剂 增强剂
纸用染料、增白剂
特殊功能助剂
全球领先的制浆造纸化学品公司
产品品种
过程化学品 助留/滤剂 合成施胶剂 松香施胶剂 胶乳粘合剂 湿/干强剂
主要公司
赫克力士、巴克曼实验室、凯米拉等 依卡、凯米拉、巴斯夫等 赫克力士、拜尔、凯米拉、巴斯夫、依卡等 赫克力士、乔治亚-太平洋、凯米拉、依卡等 道化学、巴斯夫等 赫克力士、巴克曼实验室、凯米拉等
施胶剂
（一）施胶的目的 赋予纸页抗墨水、抗油、抗血、抗水和水汽浸 蚀的功能。 （二）施胶（sizing）定义：在纸料中纤维表面或 纸张表面均匀地附着表面自由能低的物质，赋予 纸页具有抗拒流体渗透性能的过程。 (三）施胶程度（施胶度） 分为重施胶、中度施胶、轻度施胶和不施胶。
施胶剂
（四）施胶分类 纸内施胶（浆内施胶） 纸面施胶（表面施胶） 双重施胶（浆内和表面均施胶） （五）施胶剂 松香胶类（松香胶、强化松香胶和分散松香胶等） 合成胶（中性施胶剂AKD等） 表面施胶剂（氧化淀粉、聚乙烯醇、苯丙类、羧甲 基纤维素等）
一般处理方法是在加入其它阳离子化学添 加剂之前用可中和电荷的试剂去中和它们， 如用明矾、聚合氯化铝或低分子量 、高电 荷密度的阳离子聚合物。
解决阴离子干扰物问题的途径
最佳途径是减少或避免阴离子干扰物的出现， 如，（1）优化制浆工艺，尤其是控制漂白终点 pH值和漂损，（2）强化纸浆的洗涤；（3）缩 短纸浆在碱性条件下和高温阶段的贮存时间； （4）提高纸料中各组分的留着率；（5）对白 水进行处理。
3、涂布--纸面的涂饰（化妆）：涂布原纸→涂布机 涂布→干燥→卷曲→再卷→超级压光。 4、或改性（如用氯化锌浸渍-钢纸、用浓硫酸浸渍 羊皮纸-电报条、描图纸）：原纸→浸渍加工→干燥 →卷曲→再卷。 5、再加工（如卫生纸或卷烟纸）：复卷→裁切平板 （或卷筒） →分选包装→入库。
There are two main approaches to the process by which paper is made: mechanical and chemical
机械法制浆Mechanical pulp 化学制浆Chemical pulp 化学机械法制浆（半化学浆）Mechanical and chemical pulp：纯度和强度比机械浆要高，而浆得率又高于化学纸浆！
细小纤维
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)。
特殊填料
包括结构合成硅酸盐、二氧化钛、氢氧化 铝和一些有机颜料。
填料 高岭土填料 锻烧高岭土 光散射系数 cm2/g 1100-1200 2600-3000
研磨碳酸钙
沉淀碳酸钙 二氧化钛 漂白化学浆 机械浆
1400-1700
2200-2700 4500-6000 220-350 500-750
施胶和施胶剂的发展
合成胶料的发展－国际上目前采用较多的合 成施胶剂 AKD（Alkyl Ketene Dimers）烷基烯酮二聚物 ASA (Alkyl Succinic Anhydride) 烯基琥珀酸酐
ASA与AKD的性能比较
性能 商品形态 水解与纤维反应速度 水解物 适用pH值 熟化速率 施胶效率 ASA 油状物 非常快 引起沉淀，损失施胶 5－10 无需熟化，施胶压榨压榨前施 胶度可达90％以上 适度抗水性，无抗酸、碱性 AKD 乳液 中等 对施胶基本无害 6－ 9 需要熟化，下机后需要较长时 间才可获得完全的施胶 中、高抗水性，抗乳酸和碱
树脂与沉积物
根据其来源和性质，大致可分为：树脂
（pitch）、胶黏物（stickes）、尘粒（dirt particles）、白树脂（white pitch）和涂布 损纸沉积物（coating broke deposits ）等。
树脂与沉积物的危害
树脂和沉积物既可沉积到设备表面，也可 在聚结后返回浆中，并随后留着纸页中，其对 造纸过程的危害也就主要表现在两个方面，一 是沉积到纸机部件上降低纸机的运转性能，二 是沉积到纸页中影响纸张质量。
淀粉类干增强剂
（1）阳离子淀粉 （2）两性及多元变性淀粉 （3）接枝共聚淀粉
聚丙烯酸胺类增强剂
阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)
阳离子聚丙烯酰胺(PAM)
两性聚丙烯酰胺
两性聚丙烯酰胺与纤维的结合方式
壳聚糖增强剂 水溶性植物胶-槐豆胶、瓜尔胶
湿增强剂
• • • • • • 脲醛树脂 (UF) 三聚氰胺甲醛树脂(MF) 聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂(PAE) 聚乙烯亚胺(PEI) 环境友好湿强剂-聚羧酸类/戊二醛 壳聚糖类
节约资源,减少浆耗,减少排水处理负荷 在高速抄造下，力争提高浆中微细组
分的留着，同时又要尽量强化纸机湿 部脱水
为解决以上问题必须使用助剂
为解决以上问题必须使用助剂!
造纸化学品分类
造 纸 化 学 品
制浆/ 脱墨化学品
过程化学品 功能化学品 涂布加工用化学品 水处理化学品
助留剂 助滤剂 过程助剂
树脂障碍的湿部控制方法
降低树脂与沉积物的粘性，防止其聚结和沉积 在设备表面； 利用固着剂将树脂和胶黏物等固着在纤维上， 随纸页将其带出抄纸系统 ； 将树脂和胶黏物等分散成极细的颗粒，防止沉 积物的形成；
增干强剂
干增强剂的分类及主要品种 ：
天然聚合物：淀粉及其改性物、壳聚糖及其改性
物、植物胶等 。
张强度、发脆。
降低各种助剂的使用效能。
填料
矿物填料: 属经济类填料，加填既可改善纸张 的性能，也可降低纸张的成本 特殊填料：属于技术填料，采用特殊填料加填