漂白化学热磨机械浆中DCS对胶黏物沉积的影响

以压敏胶(PSA)作为废纸回用过程中形成的二次胶黏物的模型物,研究了漂白化学热磨机械浆(BCTMP)中的溶解和胶体物质(DCS)和溶解物质(DS)对二次胶黏物稳定性和沉积性能的影响.结果表明,阳离子聚合物是导致二次胶黏物失稳和沉积的重要原因.BCTMP中的DCS和DS能够稳定二次胶黏物,但它们的存在导致更多的胶黏物沉积.DCS和DS中的阴离子垃圾降低了阳离子聚合物的效果,失稳的二次胶黏物不能有效地吸附到纤维上,因此,黏性较大的二次胶黏物就会与其他杂质一起沉积下来.     

同种浆料和水样中大胶黏物和微胶黏物的测定

在标准TAPPI大胶黏物实验中,通过测定首次筛出的5加仑（18．93L）筛出物中的微胶黏物含量,可确定微胶黏物附聚所带来的胶黏物问题的原因。这个实验方法可用来确定回收纸样（如标签纸、涂蜡OCC）在不同碎浆条件下微胶黏物的形成趋势,也可用来确定回收过程中去除大胶黏物或形成微胶黏物的不同部件的操作效率（如筛选、净化、浮选或溶气浮选槽）。大胶黏物和附聚的微胶黏物是使用同一种原浆、用相同的带有0．006in（0．15mm）筛孔的细缝筛筛选时截留在筛网上的,所以从每个样品得到的结果都具有可比性。另外还介绍了微胶黏物的加速附聚实验的初步结果。     

纤维素酶处理后造纸白水微细胶黏物失稳特性研究

采用激光、流式技术结合荧光示踪剂示踪法,对纤维素酶处理后的办公废纸造纸白水微细胶黏物的失稳特性进行研究。通过检测分析微米级胶黏物粒子尺寸分布特点及纤维素酶处理后白水体系阳离子需求量和浊度值的变化规律,探讨时间、温度和搅拌转速对纤维素酶处理后微细胶黏物粒子失稳特性的影响。结果表明,纤维素酶处理后的微细胶黏物,随时间的持续延长可能趋于聚集也可能趋于分散,具体与纤维素酶用量有关;随温度的升高,胶黏物微粒分散和聚集同时发生,且聚集的趋势相对较强,最终微细胶黏物粒子平均粒径增大;搅拌转速对微细胶黏物的影响与纤维素酶用量有关,用量40 U/L的纤维素酶处理后微细胶黏物微粒分散效果明显,而用量80 U/L的纤维素酶处理后微细胶黏物在剪切作用弱时分散、在剪切作用强时聚集。纤维素酶处理后的微细胶黏物粒子受时间和温度影响的变化与白水系统阳离子需求量变化基本一致,纤维素酶处理后胶黏物粒子受时间、温度和转速影响的变化可通过浊度值的变化间接体现。     

造纸湿部系统DCS与Ca2+形成干扰物的历程及机理

将松香酸钠和硬脂酸钠以质量比1∶1均匀混合制得胶体物质(CS)模拟物,将松香酸钠、硬脂酸钠及聚丙烯酸钠以质量比1∶1∶1均匀混合制得溶解和胶体物质(DCS)模拟物。通过测定模拟物与Ca²⁺反应前后溶液的浊度及Zeta电位、干扰物尺寸及形态,系统研究了造纸湿部系统中CS和DCS在Ca²⁺作用下形成干扰物的历程及机理。结果表明,CS在白水中积累形成的以亲水基向外的胶束可与Ca²⁺发生离子交换,然后碰撞聚集或继续结合CS的亲水端而构成憎水基朝外的胶束聚集体,并依据相似相溶原理继续吸附CS的憎水基而逐步增长成大胶黏物;聚丙烯酸钠可与Ca²⁺反应形成沉积物,但其能以空间位阻机理稳定胶黏物。降低白水系统中DCS含量并控制Ca²⁺浓度小于5 mmol/L有望减少干扰物生成量。     

废纸浆中大胶黏物测定方法的评估

废纸回收一直受到非纤维性物质的困扰：此类物质中的有些物质被称为胶黏物,一般可根据其尺寸大小分为微胶黏物和大胶黏物。同时,可根据大胶黏物的数量和尺寸来评定废纸浆和脱墨浆的质量．文中介绍了检测胶黏物的多种方法及其在废纸浆中的应用,并分析了各方法的优缺点、     

造纸湿部系统胶黏物形成历程及原因

以自制游离松香酸钠和硬脂酸钠模拟造纸湿部白水系统中胶体性阴离子物质(Colloidal Substances,简称CS)。通过与Ca2+反应前后溶液浊度、Zeta电位及胶黏物尺寸与形态的观测,系统研究CS在Ca2+作用下由游离态胶粒逐渐聚集发展为大颗粒黏性物质的历程及原因。结果表明,游离态C S在白水系统中积累到一定浓度后形成以憎水基为内核、亲水基为外层的胶束,其将与Ca2+发生离子交换,碰撞聚集生成黏性不溶物;或在结合Ca2+后继续结合游离CS的亲水基而构成以憎水基朝外的大胶体颗粒,并在此基础上依据相似相溶原理继续吸附游离CS的憎水基,如此层层吸附,逐步增长成宏观大尺寸的胶黏物。降低白水系统中脂肪酸类胶体物质的含量并控制Ca2+浓度小于5mmol/l有望防止黏性胶体聚集物的产生。     

新闻纸厂白水微细胶黏物物化特性分析及其尺寸分布研究

造纸白水封闭循环利用造成了其中细小的胶黏性物质的不断富集,给纸机运行以及成纸质量带来越来越严重的负面影响。本文首先采用常用的检测方法,对新闻纸厂造纸白水的基本物化特性进行表征;在此基础上,用扫描电镜观测白水固形物等物质,定性分析其中的微细胶黏物特征;然后通过TG和Py-GC-MS对其热失重特性和组分特征进行分析,推断其来源;最后对其粒径进行检测,得到其微细胶黏物的结果如下,即粒径的主要分布区域为0.5～6μm之间,体积含量约为13.17mm3/mL,平均粒径8.31μm。     

旧报纸脱墨浆生产过程中的大胶黏物特性研究

以现代化大型脱墨浆生产线为对象,采用Pulmac MasterScreen胶黏物筛分仪对取自生产线不同部位的废纸脱墨浆样进行筛分处理,以获得胶黏物试样,然后采用Verity IA MasterScreen图像分析软件检测了大胶黏物的数量、面积和含量,讨论了在废纸脱墨制浆过程中大胶黏物的存在状况及不同操作单元对大胶黏物的去除作用。结果表明,大部分的大胶黏物尺寸为0.01～0.10 mm2;从废纸碎解成浆到纸机前,90%以上的大胶黏物可通过筛选净化除去;粗筛选和低浓除渣、精筛选分别可以去除进浆中大约45%、31%的大胶黏物;热分散处理可以显著减小大胶黏物的尺寸。     

热分散处理条件对胶黏物分散与后续去除的影响

研究了热分散处理温度、齿盘间隙以及进浆浓度对浆中胶黏物的分散作用，同时检测了后浮选过程中胶黏物的去除效果。研究结果表明,热分散处理使大胶黏物和细小胶黏物得到了有效的分散，微细胶黏物以及胶体与溶解物质含量有所增加。提高处理温度、减小齿盘间隙或增加进浆浓度，都将促进大胶黏物和细小胶黏物的分散。在温度为100℃、齿盘间隙为0.3 mm、进浆浓度为30%的条件下，大胶黏物可降低大约92%，细小胶黏物可降低大约81%。由于大胶黏物被分散成为尺寸更为细小的成分，促进了胶黏物在后续浮选过程的有效去除，细小胶黏物的去除率达到25%~26%，微细胶黏物的去除率达到68%~70%。     

采用定着剂控制旧报纸脱墨浆中的黏性物质

以旧报纸脱墨浆生产线后段3个部位(后浮选后、DIP贮浆塔处、流浆箱前)取样的浆料为对象,采用两种胶黏物定着剂(Hybrid 7655和Hybrid 8185)进行控制胶黏物的研究。以铝箔法检测了胶黏物的沉积量,并通过检测溶解与胶体物质(DCS)含量、滤液浊度、阳离子需求量和纤维表面Zeta电位,评价了使用胶黏物定着剂后浆水体系的湿部化学特性,讨论了控制胶黏物的作用途径。结果表明,两种定着剂都能有效地控制旧报纸脱墨浆中的黏性物质,显著降低了铝箔法检测的胶黏物沉积量,并且降低了滤液的DCS含量和浊度以及阳离子需求量;Hybrid 7655比Hybrid 8185的作用效果好;在DIP贮浆塔处的浆样中使用定着剂,胶黏物沉积量降低的幅度更大一些;定着剂对纸张的物理强度有一定的影响。     

果胶酶处理BCTMP中DCS及其对阳离子助剂作用效果的影响

研究了BCTMP中DCS对阳离子聚丙烯酰胺和聚乙烯亚胺助留效果的影响,并使用果胶酶处理DCS,比较了酶处理前后DCS对阳离子助剂的作用效果。结果表明,机械浆中DCS特别是溶解物质DS能够明显降低阳离子聚丙烯酰胺的助留效果,随着DCS浓度的增加,细小纤维的留着率降低。高电荷密度的聚乙烯亚胺的加入能够中和DCS中的阴离子垃圾,提高阳离子聚丙烯酰胺的助留效果。果胶酶能够降解DCS中产生阴离子垃圾的主要物质果胶酸。DCS经果胶酶处理后,阳电荷需要量明显降低。与不用果胶酶处理相比,果胶酶处理后的DCS对聚丙烯酰胺助留效果的有害影响减小,细小纤维的留着率明显上升。     

废纸回用中胶粘物的定量检测与组成分析的研究方法

该文介绍了胶粘物的来源和危害,列举了胶粘物常用的分类方法,并根据其最主要的分类方法分别介绍了大胶粘物、微细胶粘物和次生胶粘物的定量检测方法,最后详述了胶粘物的化学组成分析方法.     

废纸回收系统中胶粘物含量的检测方法

介绍了胶粘物比较常用的分类,并按其最主要的分类分别介绍了大胶粘物、微胶粘物及再生胶粘物等含量的比较先进和常用的检测法.     

微细胶粘物的形态变化

纸浆中的微细胶粘物是造成纸机胶粘物问题的主要原因,控制胶粘物问题需要降低微细胶粘物的数量,并防止其粒径变大。该文利用流式细胞术研究了废纸造纸系统中微细胶粘物的形态变化。研究表明,使用膨润土和定着剂都可以降低纸浆中微细胶粘物的浓度;不同的是,前者同时降低胶粘物粒子的粒径,而后者则可能造成粒径变大。     

脱墨浆中胶黏物的絮聚行为研究

利用聚集光束反射测量仪(FBRM)对脱墨浆中胶黏物粒子在阴离子垃圾捕捉剂(PDAD-MAC)作用下的絮聚行为进行了研究,并结合激光粒度仪、浊度仪、Zeta电位仪等对其结果进行了验证.实验结果表明,PDADMAC用量为20 mg/L时,对胶黏物的絮聚效果最佳,此时接近理论电荷等电点,继续增加PDADMAC用量,体系超过等电点,电荷发生逆转,胶黏物粒子重新分散.由FBRM得出的胶黏物絮聚动力学可知,其絮聚过程分为溶解性物质凝聚和胶体性物质絮凝两个阶段.为了得到较好的胶黏物控制效果,提高PDADMAC的使用效率,应避免在过高的碱性条件下进行使用.     

废纸脱墨浆生产线中胶黏物的分布调查

在脱墨浆生产线典型部位取样分离的纤维组分和细小组分,通过采用四氢呋喃（THF）进行抽提分析,对废纸脱墨浆生产线典型部位浆料的水相中的黏性物质进行了分布调查。结果表明：从卸料塔到流浆箱,浆料中纤维组分和细小组分的THF抽出物分别降低了约74%和35%;溶解与胶体物质（DCS）的含量降低了约57%。     

造纸系统环境对胶黏物沉积性能的影响

通过检测添加胶黏物模型物的纸浆中大胶黏物含量、个数、平均面积以及分析其滤液的阳离子需求量、浊度和纸浆滤水性来确定造纸系统环境的变化对胶黏物沉积性能的影响。实验结果表明,随着温度的升高,纸浆中大胶黏物含量、个数、平均面积均呈上升趋势,单位时间滤水量下降即纸浆滤水性下降,滤液的浊度和阳离子需求量增加;在酸性或碱性环境下胶黏物易于失稳沉积,纸浆滤水性及滤液性能也相对较差。在添加模型物后的纸浆中加入不同的金属离子后,与Al3+和Na+相比,添加Mg2+和Ca2+对胶黏物的絮聚和沉积影响较大,而金属离子对纸浆滤水性及滤液性能影响相对较小。     

新闻纸厂白水封闭循环对纸张抄造的影响

研究了新闻纸厂白水回用时DCS对聚乙烯亚胺(PEI)与阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)、膨润土组成的三元微粒体系助留助滤效果的影响。结果表明,DCS能够降低CPAM的助留效果,但当加入PEI后,CPAM的助留效果可得到改善;随着白水循环回用次数的增加,助剂的助留助滤效果降低;当白水封闭到一定程度(80%)时,系统恶化,需新加入化学品以增强助剂的助留助滤效果。     

填料对二次胶粘物沉积的影响

以丙烯酸树脂作为废纸回用过程中产生的二次胶粘物的模型物,对作为填料的滑石粉和轻质碳酸钙对二次胶粘物的吸附以及沉积性能的影响进行了研究.研究结果表明,填料级的滑石粉和轻质碳酸钙对二次胶粘物具有相近的吸附能力.在没有其他可造成二次胶粘物失稳的物质加入时,滑石粉和轻钙对二次胶粘物的吸附会导致沉积的产生;与不加入填料相比,在阳离子聚丙烯酰胺和阳离子淀粉加入量较低的情况下,填料的加入会导致沉积量的明显增加;而在阳离子聚合物加入量较大的情况下,阳离子聚合物与二次胶粘物以及填料形成的絮聚物在纤维上的有效吸附使这种影响减小.     

阳离子聚合物对二次胶粘物稳定性及沉积性能的影响

以丙烯酸酯压敏胶作为废纸回用中二次胶粘物的模型物,研究了阳离子聚合物对二次胶粘物稳定性及其在浆水体系中沉积性能的影响.结果表明,高分子质量、低电荷密度的阳离子聚丙烯酰胺和阳离子淀粉主要通过桥联机理造成二次胶粘物的失稳,而低分子质量、高电荷密度的聚乙烯亚胺则通过电荷补丁机理导致其失稳.低用量的阳离子聚合物可以引起二次胶粘物沉积,大量的聚乙烯亚胺和阳离子聚丙烯酰胺通过将二次胶粘物粒子固着到纤维上减少沉积,而大量的阳离子淀粉除了将部分二次胶粘物粒子固着到纤维上减少沉积外,还能通过吸附到二次胶粘物粒子上降低其粘性而减少树脂沉积.