造纸助剂-第一章

1.1.3 造纸助剂应用中涉及的一些概念
表面电位与zeta电位
纤维和细小纤维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，我们所能测定的是纸料表面的 Zeta电位，即固体表面双电层中滑移面上 的电位。
双电层的概念
有关表面双电层的概念
表面双电层：吸附层和扩散层
Zeta电位：
在滑移面上的电势ζ称为电动势或Zeta电势 （或Zeta电位）。
1.1.3 造纸助剂应用中涉及的一些概念 聚电解质(po1yelectrolyte) ：在分 子链上带有许多可解离基团的高分子聚合 物。
阴离子聚电解质
阳离子聚电解质
1.1.3 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－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和 接枝获得，如羟丙基淀粉，丙烯酰胺－淀粉接枝 共聚物。
阴离子干扰物 （anionic disturbing substances）：有时也称阴离子杂质 （anionic trash），是纸料组分中除纤维、 纤维性细小纤维、填料、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 DCS(dissolved and colloidal substances)。
分子量－－合成聚电解质
低分子量聚电解质：小于10万 中分子量聚电解质：10—100万 高分子量聚电解质：100—500万 超高分子量聚电解质：大于500万
电荷密度－－天然聚电解质及其衍生物类
取代度（DS) ：淀粉的取代度是指每个葡 萄糖单元中活性羟基被取代的数量 摩尔取代度(MS)：指平均每摩尔葡萄糖 单元中结合的取代基的摩尔数量。 低取代度淀粉：取代度0.012 中取代度淀粉：取代度0.023 高取代度淀粉：取代度0.035
1.1.3 造纸助剂应用中涉及的一些概念
细小纤维的概念: 纸料组分中能通过200 目（或相当于直径76m的小孔）筛的能 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， 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纤维。
1.1.3 造纸助剂应用中涉及的一些概念
离子度：离子单体占总单体的摩尔百分比。
低电荷密度型：离子度在1—10％之间 中电荷密度型：离子度在10—40％之间 高电荷密度型：离子度在40—80％之间 特高电荷密度型：离子度在80—100%之间。
1.1.3 造纸助剂应用中涉及的一些概念 阳电荷需要量 ：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，就称为 阳电荷需要量，单位为meq/L，和μeq/L。 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（polyDADMAC）；所有 标准阴离子聚电解质为聚乙烯硫酸钾 (PVSK)。
滑移面：随胶体颗粒一起泳动的吸附层， 和不随胶体颗粒泳动的扩散层之间的界面
滑移面（slipping plane）也称剪切面 （shearing plane）。
吸附层：内Helmholtz层（IHP） 外 Helmholtz（OHP）层 内Helmholtz层：由紧紧地吸附于带电的 胶粒表面上的未水化的离子组成，即所谓 的stern层 外Helmholtz层：则由水化离子组成，外 Helmholtz面即为滑移面，其隶属于扩 散双电层的范围。
本章重点
造纸助剂的分类 造纸助剂应用中涉及的概念
1.1 概述
1.1.1 造纸工序简介 制浆：蒸煮 、洗涤 、筛选、漂白 废纸的脱墨制浆 抄纸：打浆、施胶、加填、染色、机前净 化、添加助剂、抄纸 纸的加工：加工纸
1.1.2 制浆造纸化学助剂分类
制浆造纸化学助剂 ：在制浆造纸过程中， 为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，向主物料中加入 的少量化学物质的总称。 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，还包括大 宗通用的造纸化学品：如碱、漂液、填料、 颜料等。
有关阳离子淀粉取代度的新老定义比较
阳离子淀粉按取代度分为 ： 低取代度淀粉：取代度0.012或氮含量 0.1%；DS< 0.02 中取代度淀粉：取代度0.023或氮含量 0.2%; DS = 0.03 高取代度淀粉：取代度0.035或氮含量 0.3%; DS > 0.05
电荷密度－－合成聚电解质
1.2.3国内制浆造纸化学助剂发展现状
（1）研制和生产起步较晚 ，出现了一些可以与Baidu Nhomakorabea外
产品抗衡的助剂厂。 （2）但总体来讲，助剂厂规模较小，品种较少，质 量不够稳定，无系列产品，不能配套推广。 （3）过程助剂发展相对较慢，而功能助剂和涂布用 化学品的发展较快。 （4）很多助剂厂模仿国外产品，以低价求生存。 （5）并非造纸专业助剂厂，对造纸过程不熟悉，影 响产品的推广应用。
造纸助剂
山东轻工业学院制浆造纸重点学科 刘温霞
主要内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 绪论 造纸用水溶性聚合物 制浆化学品 施胶剂 助留剂和助滤剂 增强剂 加工纸用化学品 其他造纸助剂
第一章 绪论
1.1 概述 1.2 造纸助剂的现状及展望
1.1.3 造纸助剂应用中涉及的一些概念
三个特征参数：电荷属性 分子量 电荷密度
电性：阳离子聚电解质、阴离子聚电解 质和两性聚电解质
分子量－－天然聚电解质及其衍生物类
主要取决于它们的来源和品种。 品种：薯类淀粉大于谷类淀粉
如：马铃薯和木薯淀粉中支链淀粉含量高于 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，马铃薯链直链 淀粉的分子量在3-3.5×106之间，而玉米直链 淀粉的分子量在0.8-1.8×106之间。
1.2.2 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，脱墨化学 品的开发与应用迅速发展。 （2）随着纸机车速的高速化和白水系统的高 封闭化，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／助滤剂的 生产和应用受到更加普遍的重视。
1.2.2 国外造纸助剂品种发展趋势
（3）从酸性抄纸转化为中/碱性造纸，使得中/ 碱性施胶剂发展迅速。 （4）在纸张增强方面，干湿强剂用量不断提高。 其中淀粉类干强剂应用最普遍，其次是丙烯 酰胺类；湿强剂向环保型发展。 （5）涂布胶粘剂的发展方向是研制适用于高速 涂布用的合成胶乳以及改性淀粉等。
标准聚电解质与指示剂的结构式
1.2 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 （1）从一个配角发展成为精细化学品工业 的主要支柱行业，并且占有很大的市场份 额。 （2）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国家。 （3）专有的造纸化学品公司，技术力量雄 厚，技术服务到位。
造纸助剂分类
过程助剂：提高纸机的生产效率、改 善纸机的运转性能。 功能助剂：使纸张获得各种特殊性能。
1.1.3 造纸助剂应用中涉及的一些概念
纸机湿部：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。 造纸湿部化学：研究纸料各组分（包括助剂） 在滤水、留着、成形及白水循环过程中相互 间反应与作用的规律，及这些作用对纸机运 转性能和产品质量的影响。