卫生纸机湿部化学&化学品.ppt

卫生纸机湿部化学 &湿部化学品
亚什兰赫克力士水技术
苏州团队
湿部化学介绍
湿部化学是一个术语,业界用以描述造纸原辅料复杂的化学和物理特性以及相互作用/影响。
湿部化学研究中相当重要的内容是研究各种化学助剂与浆料各组分之间的作用及其对纸机运转性能和产品质量的影响。
在湿部化学中,比表面积、润胀行为、离子吸附能力是几个重要的特性
原辅料
化学品添加剂
浆料
水
结构
分子量
反应性
电荷
纸浆类型
羧基基团
纤维长度
细小纤维含量
pH
碱度
可溶性无机物
可溶性有机物
头箱
浓度
细小纤维含量
电位
原辅料间的相互作用、影响决定了头箱处的化学/物理条件,从而直接影响网部脱水/成形,扬克烘缸上的涂层,浆料/化学品成本,能耗和最后的成纸质量
浆料
所有的造纸浆料可通过尺寸大小分成纤维和细小纤维组分。
在业界,把浆料组分中能通过200目(相当于直径76um的小孔)筛的部分,定义为细小纤维。
纤维表面电荷及来源
纸浆纤维表面电荷影响纤维对各种化学添加剂的吸附作用,并由此影响各种添加剂的使用效果。纤维表面电荷特性是纤维很重要的湿部化学性质之一。
纤维和细小纤维表面带有微弱的负电荷,主要来源于其酸性基团的电离。
这些酸性基团主要是羧基(COOH), 同时还含有木素磺酸基、木素酚羟基等等。
纤维表面电荷及来源
羧基为弱酸基团,在水中可部分电离,其电离式如下:
Cell-COOH ↔ H+ + Cell-COO-
羧基的电离平衡受系统pH值的影响,提高pH值,羧基的电离平衡向右移动,从而Cell-COO- 含量增加,纤维表面负电性增强。
~,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。
浆料组分的比表面积测量(70%阔叶木与30%针叶木混合浆)
浆料组分
BET-N2 (经溶剂抽提)
纤维
细小纤维
Hydrodynamic (流体力学)
混合浆,410CSF
纤维
细小纤维(%)
比表面积(m2/g)





细小纤维的比表面积是纤维比表面积的5~8倍
细小纤维比表面积&对湿部助剂的吸附
由于比表面积强烈影响到对助剂的吸附,而助剂只有被吸附才能起作用,所以细小纤维在湿部的留着是各种助剂充分发挥其作用的重要一环。
阳离子湿强剂的吸附
浆料组分
混合浆(% 细纤)
纤维
细纤
氮基浓度(ppm)
2623
1236
6420
细小纤维的管理/控制
使用纤维回收等装备,将细纤从纸机系统中移除
或者
选用合适的助留剂,提高细纤在纸中的保留
研究湿部化学的任务
湿部化学的任务是近可能地提高浆料和功能性化学品的效率,同时维持合适的纸机清洁度、车速和能耗等。
几个重要的考虑因素:
功能性化学品在纤维和细纤上的吸附
功能性化学品的保留和细纤的保留
纤维和细纤的凝聚/絮聚
化学品间的反应
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