造纸湿部化学品
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。
造纸湿部化学概论
5、造纸湿部化学的发展趋势
5.1 酸性抄纸向碱性抄纸转换及引起的湿部助剂的变化 5.2 用湿部化学解决二次纤维（废纸）使用中产生的问题 5.3 针对不同的纸浆开发各种专用湿部助剂 5.4 开发环保型的新型助剂，提高助剂的效率 5.5 开发高效助留助滤体系，改善纸张匀度 5.6 建立完善的湿部化学测量与控制系统
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
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。
5.4 发展环保型的新型助剂，提高助剂的作用 效率
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。
5.5 开发高效助留助滤体系，改善纸张匀度
为提高纸料滤水性能和留着率，开发具有抗剪切能力或重聚 能力更强的微粒助留助滤体系。
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。
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
造纸湿部化学助剂
•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。
纸机湿部化学品加入点的实践体会[1]
![纸机湿部化学品加入点的实践体会[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/68d0f1f4f61fb7360b4c651c.png)
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维表面而使纸张具有抗水性 。A KD 性质不稳 定 , 受温度 、杂质等因素的影响 , 易水解变 质 , 失去施胶效果并且玷污网 、毯和设备的表 面 , 给纸机运行带来困难 。同时 , 由于细小纤 维 、填料及其它阴离子性物质具有较大的比表 面积 , 与纤维相比 , 更易于与 A KD 反应 , 影 响对纤维的施胶效果 。加入湿部阳离子淀粉的 目的是为了增加 A KD 的稳定性 , 提高 A KD 的留着率 。根据以上所述 A KD 的性质特点 , 其加入点有两种选择 : (1) 加在浓浆处 , 如纸 机浆 池 处 。选 此 加 入 点 的 优 点 是 纤 维 先 与 A KD 反应 , 同时反应时间较长 , 避免了细小 纤维和填料等物质的干扰 , 但这种加入方式由 于 A KD 在系统中的停留时间延长 , 增加了 A KD 的水解程度 ; (2) 加在稀浆处 , 如第二 冲浆泵之前 。此加入点的优点是 A KD 在系统 中的停留时间较短 , 水解程度低 , 但细小纤维 和填料等物质与纤维同时争夺 A KD 胶粒 , 纤 维的施胶效果将受到一定程度的损害 。我公司 在生产中对上述 A KD 的两个加入点均进行过 试验 , 从表 1 中施胶效果来看两者差别不大 。 可能是因为我们所用的浆均为进口化学木浆 , 原料比较纯净 , 同时采用微粒絮凝助留体系后 填料 和 细 小 纤 维 的 留 着 率 较 高 , 从 而 提 高 A KD 留着率的缘故 。湿部阳离子淀粉应加在 A KD 之前 (如纸机浆池处) 或之后不远的地 方。
cals. KEYWORDS wet end chemicals , addition point
2000 年 3 月 China Pulp & Paper
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造纸湿部化学(复习资料)
绪论及造纸湿部化学制浆造纸助剂：指在制浆造纸过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，向物料中加入的少量化学物质的总称。
造纸湿部化学：论述了造纸浆料中的各种组分如纤维、水、填料、化学助剂等在造纸机网部滤水、留着、成形以及白水循环过程中产生的相互作用与作用的规律，研究上述因素对纸机运行和纸产品质量的影响机理。
湿部化学助剂的应用主要目的：一是为了获得纸张的各种特殊性能，二是为了提高生产效率和改善纸机的运行性能。
湿部化学对纸张性能和纸机运行性的影响：对纸张性能的影响：结构性能（定量、厚度、匀度、两面性等）；机械性能（抗张强度、撕裂度、耐破度等）；表面性能（色泽、亮度、光泽度、平滑度等）；防护和阻力性能（施胶度、适印性）；耐久性能（耐久性）湿部化学对纸机运行稳定性的影响主要表现在以下几个方面：（1）纸料的滤水性；（2）沉淀和结垢。
（3）泡沫的形成。
造纸湿部化学研究的内容：主要包括造纸湿部化学的基本理论、造纸湿部化学品、湿部化学测量与控制及其应用三大部分。
造纸助剂的分类：（包括按造纸助剂的用途分类及按湿部助剂来分类）。
造纸湿部－造纸生产中从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。
胶体及胶体体系的特征：处于分散状态的特殊物质，或指该物质的分散状态。
粒径1~100nm（也有1~1000nm）范围属胶体颗粒（至少有一维尺寸）。
胶体粒子具有较高的比表面积和表面电荷，其分散状态是处于粗大分散状态（悬浮液）和分子分散状态（真溶液）之间的一种分散状态。
类胶体：超过1um当粒子分散度时，也具有胶体性质。
胶体是物质存在的一种特殊状态，不是一种特殊物质。
表面电位与Zeta电位：表面电位是系统静电电荷和粒子表面综合作用的结果，是理论上定性描述湿部化学现象的参数之一，没有实际意义。
Zeta电位双电层理论中滑动面上的电位，其大小利用界面动电现象测定，是湿部化学系统控制的重要控制参数。
造纸化学品作用
造纸化学品作用造纸化学品作用：1功能性化学品：改善纸产品或中间产品的某种性质2过程性化学品：改善生产操作条件和过程，使生产过程优化提高生产效率纸机效率与湿部化学：湿部化学能被用于提高滤水性，减少进入的空气和气泡，以保护纸机清洁以及使循环白水的固含量下降。
当湿部化学失控时，会产生纸机沉淀、结垢和气泡痕，降低滤水性、纸机洁净度和压榨效率纸的强度性质：1抗张强度2抗撕裂强度3耐折强度4抗弯曲强度5耐破强度6表面强度7内结合强度8抗压强度增干强剂的增强基理：首先，能够提高纤维间的结合。
因为淀粉的游离羟基、聚丙烯酰胺的氨基及植物胶的游离羟基能够与纤维表面纤维素分子的氢键结合，增补纤维间的结合区域自然形成的氢键数目。
第二，改善纸页成形，提供更均匀分布的纤维之间的结合。
第三，当干强剂能够细小纤维留着和纸页滤水时可改善湿纸页的团结淀粉的化学结构：1吡腩式葡萄糖基通过1，4α苷键连结2直链聚合物分子呈现绕成的螺旋线状3支链淀粉包括α-1，4连接的链和α-1，6连接的分支点。
为什么淀粉中马铃薯淀粉的效果最好：1谷物淀粉比马铃薯淀粉的脂肪含量高的：1抑制谷物淀粉颗粒的膨胀和溶解，使其糊化温度升高水黏合能力降低2易形成直链淀粉，使淀粉糊和膜不透明或浑浊度升高，还影响糊化增稠能力和黏合能力3不饱和脂类化合物氧化产生难闻气体。
2谷物淀粉比马铃薯蛋白质含量高：1使用时产生臭味2蒸煮时易产生泡沫3水解时产生颜色。
3马铃薯淀粉的磷含量高：1低的糊化温度2水合和膨化速度快3高的水黏合性能4淀粉糊的高黏性和膜的高透明性。
糊化：淀粉乳在蒸煮时，随着温度的升高淀粉颗粒开始吸水膨胀，主要发生于颗粒的无定形区，当达到某一温度时，淀粉颗粒突然高度膨胀，高度膨胀的颗粒相互接触，在整个介质中形成连续体（半透明的黏稠颗粒，称为淀粉糊），导致淀粉乳的黏度急剧增大。
这种通过对淀粉乳的高温蒸煮，使淀粉颗粒润胀分子分散到溶液中形成淀粉糊的过程称为糊化。
这一温度称为糊化温度。
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
造纸辅料化学品常用知识
造纸辅料部分化学品常用知识一、氢氧化钠（烧碱）NaOH1、危险品类别：属碱性腐蚀品2、健康危害：本品有强烈刺激和腐蚀性，粉尘刺激眼和呼吸道，腐蚀鼻中隔、皮肤和眼，对水中生物能造成威胁，应注意避免对水的污染。
3、燃爆危险：该物质不存在燃爆危险。
4、急救措施：⑴皮肤接触：立即脱去被污染的衣服，用大量流动清水冲洗至少15分钟，就医。
⑵眼睛接触：立即翻开上下眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟，就医。
⑶迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅，呼吸困难时给输氧。
⑷误食：误服者用水漱口，给饮牛奶或蛋清，就医。
5、危险特性：与酸发生中和反应并放热，本品不会燃烧，片烧碱遇水和水蒸汽会大量放热，形成腐蚀性溶液，具有强腐蚀性。
6、泄漏处理：用水稀释或砂土吸附。
7、公司应用场所：以5%的烧碱水溶液进行硫酸铝制备系统、皂土制备系统、AKD系统、高聚物制备系统、浆内淀粉系统、表胶系统、喷淋淀粉系统和染料、保洁剂、消泡剂、杀菌剂系统的工业清洗用。
二、Buckman辅料化学品㈠Bubreak 4452专用消泡剂◆控制纸机的泡沫◆减少浆内气泡◆提供100%的活性1、本品作用：4452是一种专门用于解决造纸厂泡沫、滤水和浆内气泡问题的消泡剂。
产品可在不同的环境和非常宽广的温度环境下使用2、外观：微黄色液体、25℃时的密度是~0.98克/毫升.3、气味：无味4、闪点：＞104.44℃5、溶解性：完全溶于水，但不溶于绝大多数的有剂溶剂。
6、危险性：本品为强腐蚀品，腐蚀眼睛、皮肤等。
7、着火和爆炸：燃烧界限尚未确定，但焊割时管道和槽罐仍要置换，高温可能分解产生危险性分解物并燃烧。
8、灭火方式：水雾、二氧化碳、泡沫。
10、包装和运输：4452是一种液体，用一次性桶包装，包装材料为有机材料，如聚丙烯、聚乙烯、特福龙和酚醛塑料等。
㈡Busan 94 杀菌剂（白水用）◆对控制细菌和真菌泥具有广谱性◆水溶性◆在宽PH值范围有效1、本品作用：是一种广谱微生物灭菌剂，公司多用于白水杀菌，储存温度大于70℃，本产品可能分解产生危险性分解物。
湿部化学1精选 课件
干扰物质
干扰物质有时也称阴离子杂质，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助剂 之外的溶解性和胶体性物质（dissolved and colloidal substances，简称DCS）。 这些物质以多种方式影响纸张的抄造。如（1）影 响纸机运转 ，形成的胶粘物（树脂、白树脂、黏 附物）降低纸机运转性能，增加断头次数；（2） 影响助剂效能 ，对施胶剂、干强剂、湿强剂、助 留助滤剂、染料等的作用效果均有不利的影响； （3）影响纸页质量，降低纸页匀度，降低纸页不 透明度和亮度，引起小孔和暗点，降低纸页强度等。
亲水性 – 喜水性
亲水系统
1. 非常大的分子或小的分子结合而成的真溶液 2. 在溶剂和粒子之间形成很强的吸引力 3. 在粒子和介质之间没有明显的界面
疏水性 – 憎水
疏水体系
1. 悬浮的粒子—不是溶解的液体 2. 在粒子和溶剂中只有少量的吸附 3. 具有不稳定的形成聚合/块状的趋势 4. 在粒子和悬浮介质之间形成界面并明显的影响系统的
特征
造纸中典型的疏水胶体包括：分散在水中的颜料或 填料；分散在水中的细小组分；分散在水中的皂化 松香胶；分散松香胶乳液和其他施胶剂乳液；微粒 组分，如二氧化硅溶胶、膨润土悬浮液。这些疏水 胶体常常是纸料体系中的重要组分，也是湿部化学 研究的核心内容。 影响胶体稳定性的基本作用包括静电作用力、氢键 作用、疏水作用、共价键结合力和范德华力。其中 静电作用力和氢键作用是维持胶体体系的分散与稳 定的主要作用力。
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造纸湿部的亲水性的胶体主要包括：溶解在水中的 淀粉、树胶、半纤维素等天然水溶性聚合物；溶解 在水中的消泡剂、分散剂、润湿剂等表面活性剂； 溶解在水中的助留剂、助滤剂、干强剂、湿强剂和 匀度助剂等合成水溶性聚合物。 这些亲水性胶体可以分为两类：第一种包括助留、 助滤剂和干、湿强剂等水溶性天然和合成聚合物， 是高分子聚合物的水溶液，其颗粒尺寸虽大，但呈 分子状态，与疏水胶体有本质差别；第二类为低分 子化合物的缔合体，如润湿剂、表面活性剂、消泡 剂和分散剂。
造纸湿部化学品
造纸湿部化学品一、造纸湿部化学 (2)1、基本原理 (2)2、造纸湿部化学的矛盾与纸张的生产 (2)3、湿部化学与造纸工作者 (2)二、纸张增干强剂 (2)（一）纸页结构 (2)（二）纸页强度性质 (3)（三）增干强剂 (3)1、常用增干强剂 (3)2、增强剂作用机理 (3)3、羧甲基纤维素增干强剂 (4)4、植物胶作为增干强剂 (4)5、PAM增干强剂 (4)6、淀粉增强剂 (5)三、增湿强剂 (6)（一）湿强剂的作用机理 (7)（二）湿强剂具备条件 (7)（三）脲醛树脂（U-F树脂） (7)（四）三聚氰胺甲醛树脂（M-F树脂） (7)（五）三聚氰胺甲醛树脂和脲-醛树脂的比较 (8)（六）聚酰胺环氧氯丙烷树脂（PAE树脂） (8)（七）湿强损纸处理 (9)（八）特殊湿强剂 (9)四铝盐在造纸中的重要作用 (9)五浆内施胶 (9)（一）浆内施胶与表面施胶 (9)（二）施胶剂作用机理 (9)（三）分散松香胶施胶 (10)1、酸性施胶技术 (10)2、中性施胶技术 (10)3、AKD施胶技术 (10)4、ASA施胶 (11)六填料 (11)1、填料作用 (11)2、填料性质 (11)3、填料应用技术 (12)七助留助滤剂 (13)（一）助留剂 (13)（二）助滤剂 (13)（三）助留助滤剂 (14)八造纸用色料 (15)（一）调色、染色剂 (15)（二）荧光增白剂 (16)一、造纸湿部化学造纸湿部化学是造纸配料各组分的表面和胶体化学，其论述造纸配料中各组分在纸机网部滤水、留着、成行以及在白水循环过程中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。
1、基本原理（1）纤维、填料、细小纤维的凝聚；（2）溶解的聚合物在纤维、细小纤维和填料的吸附；（3）树脂和胶体分子之间的凝聚；（4）树脂和胶体在纤维、细小纤维和填料的吸附；（5）悬浮和溶解的阴离子物质负电荷的中和；（6）溶解的无机盐和不溶的离子产物之间的平衡确定；（7）表面活性剂形成胶束的扩展；（8）纤维、细小纤维和淀粉对水的吸附。
湿部主要化学品特性和应用
可改善施胶的添加物
• 保留助剂 • 脱水和干燥助剂 • 阳离子淀粉 • 湿强剂 • 干强剂
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对施胶不利的添加物
消泡剂 界面活性剂 – 树脂分散剂, 湿润剂 填料 - 特別是高表面积 油, 油乳化液, 及润滑油 柔软剂 毛毯清洗剂及其他的清洗剂 氧化剂 – 当浓度超过 3-4 ppm（自制浆中残氯,双氧水残 余）
68 - 78 (75)
高直链High Amylose
西谷米Sago
茎Pith
谷Cereal
3 - 24 (12) 圆形,伸长Round, Elongated
15-65 卵形/截头圆形Oval/Truncated ----
63 - 92*
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各种原淀粉属性
光学显微镜
Light microscope
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淀粉在造纸行业中的应用
淀粉原料:玉米、土豆、木薯 湿部用阳离子或两性淀粉
- 以提高强度和留着，辅助施胶为目的 表面胶用淀粉
- 氧化淀粉 - 改性淀粉 - 酶改性淀粉
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各种原淀粉属性
淀粉
Starch
玉米Corn 蜡玉米Waxy 木薯Tapioca 土豆Potato 小麦 Wheat 大米Rice
缺点
- 发生较多的腐浆
- 有可能发生施胶度下降的现象 - 难以达到重施胶 - 成纸的磨擦阻力较小，易打滑
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影响AKD施胶因素
➢AKD储存 防冻晒，温度不能超过30，一个月能使用
➢AKD 用量 低于0.1%无效果，高于0.4%施胶度下降， 一般0.1~0.25%，重施胶0.25~0.35%
➢系统PH值 7.5~8.5
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增强剂—干强剂
• 天然干强剂： 改性淀粉 CMC
卫生纸机湿部化学&化学品
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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
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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)
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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。
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浆料组分的比表面积测量
(70%阔叶木与30%针叶木混合浆)
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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
造纸湿部化学培训资料
（二）影响表施胶量的因素：
（1） 纸的施胶度：完全未施胶的纸比施胶过的 纸多吸收100%的胶液。而施胶过的纸，松香胶 的用量增加对胶液的吸收影响不太明显。 （2）纸机车速的影响：应用试验表明，纸机车 速从100m/min到大约300m/min之间，淀粉拾取 量大大增加，但增加到650m/min后，淀粉拾取 量（施胶量）没有明显增加。
3 硫酸铝使用时管道要及时串水，以免管道堵 塞。
4 稀释水压力要保证在4bar左右。
二．施胶剂
（1）中性施胶，一般使用AKD（烷基烯酮 二聚体），在PH：7~7.5之间施胶效果较好， 它是一种反应性施胶剂。施胶有一个熟化过 程，一般在4天左右。用量一般情况下吨纸 在10公斤左右。加入点在冲浆泵前后。
玖龙牛卡纸吨纸用量在25kg/t左右，优质 玖龙牛卡纸吨纸用量在30kg/t左右，海龙， 地龙，T纸可不使用。
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。
2．改变明矾用量而引起PH值的变化，进而能改变调和 影响湿纸幅与压榨辊间的吸附力。
3．湿纸幅的剥离或“抗剥离性能”随氧化铝的含量而 改变如果PH值太高，可能会产生压榨断纸；当PH值降 低后，断纸消失 。
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。
注意事项：
1、浆内淀粉泵出口压力大于4Bar时，必 须检查过滤器，可能过滤器有堵塞现象， 需要及时清洗，否则会损坏螺杆泵。
2、连续蒸煮器长时间使用，里面可能结 垢，有停机机会，尽可能串碱。
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
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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）
杀菌剂
• 有剧毒的药品，接触时需立即使用大量清 水清洗，并及时就医。
湿端化学品
为什么需要造纸化学品
• 为了使纸张改善或获得某些性能而添加相应的化 药。
• 造纸化学品的分类
• 1、湿端化药 • 用于湿部添加
湿端化学品
• • • • • • • • • 1、填料 2、阳离子淀粉 3、保留助剂 4、内部施胶剂 5、染料（包括荧光增白剂） 6、PAC（聚合氯化铝） 7、NaOH 8、杀菌剂 9、消泡剂
• 能够有效控制系统中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ生物的生长繁殖，改善系 统的运行，提高化学品制备的质量。
消泡剂
• 1.涂布消泡剂的作用：减少涂布系统中产生的泡沫，
从而防止涂料的比重低下；防止因涂料起泡造成过滤性的 低下；防止涂布不均；消除泡沫带来的“鱼眼”等纸病； 提高涂面的平滑性。
• 2.消泡剂作用原理：主要是降低液体的表面张
力。 • 3.消泡剂的种类：消泡剂的种类很多，最常用的有高
级醇、脂肪酸酯、磷酸三丙酯、磷酸三丁酯、烃油类等。
•谢谢聆听！
聚合氯化铝(PAC）
低分子量，高电荷密度。强阳电荷阴离子捕捉剂， 中和阴电荷，并将显阴性的纤维与填料捕捉、絮 集。
另外，PAC因其具有强样电荷的性质，还可除去 系统中的阴离子垃圾。
阳离子聚丙烯酰胺 CPAM
• 阳离子聚丙烯酰胺，低电荷密度、高分子量聚合 物，常于高剪切力、湍流状态下通过吸附、絮凝 并产生过桥联效应将细小组分留着，达到助留作 用，絮聚能力较大。可单独作为助留剂，也可和 其他助剂组成多元助留助滤系统，如与膨润土或 硅酸盐构成微粒助留系统。
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。 • (2)优点： • ‧增加干、湿强度 • ‧增加填料保留 • ‧减少阴离子垃圾物含量
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。
硅胶（silicate）
• 阴性助留助滤剂，和CPAM共同组成双元或三元助 留助滤系统，将剪切后的小絮聚物重新聚集并与 纤维结合，以此提高纤维和填料的留着，并防止 了小絮聚物于喷浆上网时阻塞网孔，加速了脱水 速率，达到助滤作用。
染 料
染色和调色的目的
• 1、为了生产颜色纸需进行染色。 • 2、生产白纸需对纸页进行调色，以使得每批产品 的色调趋于一致。 • 3、对某些纸种，需要提高白度，因此需加入增白 剂增白。
• 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。
提高保留率的益处
可减少头箱及白水的浓度 – 较少沉积物的问题 –系统清洁- 可获得较好的纸机运行性 可提高填料的利用率 – 改善分布均匀性,提高纸张印刷性能 – 可较高的填料含量 降低纤维/填料的流失 – 可省成本 – 可减少对环境造成的污染 – 可以获得较好的添加物保留 • 上胶剂, 淀粉, 湿强剂, 染料 – 减低放流水的负荷 改善滤水性能，提高脱水速率。
直接染料
• 直接染料是含有磺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。 •
• 直接染料比碱性染料更具有良好的耐光性，但是 没有碱性染料的亮度佳。直接染料被用于餐巾纸、 卫生纸和未磨木浆书写纸。
•
什么是施胶
• 为了使纸张具有抗拒液体（特别是水和水溶 液）扩散和渗透的能力，以更适宜书写或达到防 潮抗湿的目的而采取的加工工艺。
加进纸或纸板之后能使之具有抗液性能的物 质称为施胶剂。
•
中性施胶
• 中性施胶是指在pH值大于6的弱酸性， 接近 于中性或弱碱性条件下进行的施胶。 使用中性施胶最重要的原因是可以使用碳酸 钙作为填料。
•
中性施胶：AKD、ASA
特性 反应速度
水解产物的活 性 对精密加工纸 种的影响 PH值范围
AKD
ASA
与纤维、水的 与纤维、水的反应 反应速度中等 速度非常快
无活性 能引起沉淀问题
加入量要求严 加入量不像AKD那 格，过多会引 样严格，一般不会 起纸滑现象 引起纸滑现象 中性到碱性 PH值范围为5-9
染料有哪些
• 工业用的染料，一般按性质进行分类，主要有：
• 直接染料 • （包括阴、阳离子直接染料） • 碱性染料
• 酸性染料
• 颜料染料
碱性染料
• 碱性染料具有氨基碱性基团的有机化合物。在水 中能离解成阳离子，并能与一些阴离子物质形成 不溶解的沉淀物（给纸浆染色也是通过这种沉淀 的方式与纤维结合）。 • • 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（mechanical pulp） 浆容易染色。
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。
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。