中性施胶剂ASA在杨木APMP中的应用研究

研究了施胶剂ASA在杨木APMP中的应用。重点考察了ASA、填料、阳离子助剂对施胶的影响以及浆浓、浆料pH、助剂添加顺序、ASA停留时间等抄纸过程中的工艺参数对ASA施胶效率的影响。研究结果表明：当ASA、CS、CPAM和PCC用量分别为0.2%、0.75%、0.03%和15%时,杨木APMP的ASA施胶效果最好;用不同填料施胶时,滑石粉的施胶效果与GCC接近,均优于PCC,但对光学性能的影响却恰好相反;浆浓过高、ASA停留时间过长都不利于ASA的施胶;浆料pH在6～8,杨木APMP的ASA施胶效果最好;助剂添加顺序对杨木APMP的ASA施胶也有很大影响。     

淀粉改性碳酸钙填料对改善纸张性能的研究

利用淀粉与硬脂酸钠形成复合物同时添加淀粉交联剂对沉淀碳酸钙(PCC)进行覆膜改性。比较了改性PCC加填与传统加填的使用效果,研究了改性PCC在不同加填量下对纸张施胶性能和纸料留着率的影响。结果表明:在灰分相同时,改性PCC加填的纸张性能要明显好于未改性PCC加填的纸张;在相同添加量和相同AKD用量下,改性PCC加填的纸张的施胶效果好于未改性PCC加填的纸张。在相同的填料添加量时,改性PCC加填的留着率高于未改性PCC加填。     

新型硅酸钙填料对施胶效果的影响及其机理研究

研究了粉煤灰联产新型硅酸钙(FACS)填料对加填纸施胶效果的影响,并与沉淀碳酸钙(PCC)和研磨碳酸钙(GCC)进行对比;同时探讨了FACS加填纸的施胶机理并提出了改善FACS加填纸施胶效果的方法。结果表明,与PCC和GCC相比,在相同AKD用量下,FACS对AKD的吸附量更大,施胶效果更差;适当提高干燥温度,有利于改善施胶效果。将预先吸附了AKD的FACS作为纸张填料,同时起到施胶作用。当聚酰胺多胺-表氯醇树脂(PAE)用量为0.1%,阳离子淀粉(CS)用量为1%时,FACS加填纸的施胶效果可得到明显改善。     

双助留体系下预絮聚加填对纸张性能的影响

采用阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)、皂土双组分助留体系预絮聚烷基烯酮二聚体(AKD)和沉淀碳酸钙(PCC),探究各组分添加顺序对纸张施胶效果、填料留着率及纸张物理性能的影响。对比传统加填工艺发现,采用[PCC+CPAM+皂土+CS+AKD]的预絮聚加填工艺时,纸张的物理性能提高最为明显,纸张抗张指数提高22.4%,耐破指数提高52.0%,同时,纸张的匀度指数从111.9降低至69.0,匀度显著改善。将AKD提前加入浆料中,然后采用[PCC+CS+CPAM+皂土]的预絮聚加填工艺时,纸张的施胶度和填料留着率明显提高,相比传统纸张加填工艺,Cobb_(60)值降低了24.8%,填料留着率提高了3.7%。但所有预絮聚加填工艺由于增大了PCC的颗粒大小,使得纸张白度、不透明度、透气度都有所降低。     

ASA乳液的优化及填料对ASA施胶的影响

确定了制备ASA乳液时不同化学品的最佳用量。研究了GCC、PCC和滑石粉3种填料对碱性施胶剂ASA的性能以及纸张的光学和强度性能的影响。结果表明,加填GCC和PCC,纸张施胶度降低,但加填滑石粉,纸张施胶度稍有提高;从加填纸张可以看出,PCC的光学性质比GCC和滑石粉的好,PCC加填纸张的松厚度、平滑度和挺度更好;但因PCC的粒子较细,其加填纸张的强度要比用GCC和滑石粉加填的差。     

造纸助剂的预混合工艺对纸张性能的影响

基于减少直接加入各种化学品繁琐的操作过程和因加填导致的纸张强度和填料留着等指标的下降,本实验通过提前预混合各种造纸化学品,然后直接用于抄纸,来改善纸张的强度和填料留着等性质。实验中将填料PCC、AKD、阳离子淀粉、CPAM、CP-3在抄纸前迅速地混合,然后加入浆料中,进行抄纸。研究结果表明:预混合合适的添加顺序为:PCC悬浮液→AKD乳液→阳离子淀粉→CPAM。各种化学品的添加量,实验中固定了AKD的用量为绝干浆的0.25%。根据实验的纸张性能检测的结果,PCC较合适用量为纸张总质量的20%,阳离子淀粉用量为绝干浆的1.5%,CPAM、CP-3的用量要根据留着和其他的纸张性质来决定。     

镁铝水滑石用作造纸填料对AKD施胶效果的影响

考察了镁铝水滑石(HT)用作造纸填料对AKD施胶效果的影响,结果表明,工业级HT对AKD的施胶效果有较大影响.随着HT用量的增加,AKD的施胶效果迅速降低,直至加填纸无疏水性能,HT加填纸的吸水性(Cobb值)会随着AKD用量的增大而减小,HT用量为10%、AKD用最为0.4%时,HT加填纸的吸水性降至30 g/m2.此外,还考察了自制的不同镁铝比HT及镁铝比为5:1型不同层间阴离子的HT作为填料对纸张施胶性能的影响.结果表明,自制HT加填纸的吸水性均在14～17 g/m2之间,其中SO2-4-HT对AKD施胶效果的影响与PCC的相似.     

填料类型对含高得率浆超级压光纸性能的影响

研究了研磨碳酸钙(GCC)、沉淀碳酸钙(PCC)、瓷土和滑石粉加填对含高得率浆超级压光纸(SC纸)抄造的湿部性能和纸张性能的影响。结果表明,PCC加填时浆料动态留着率和滤水性能要优于另外几种填料;相对于其他几种填料,PCC加填更有利于提高SC纸的不透明度、亮度和光泽度;PCC加填SC纸具有较高的油墨吸收性,但纸张的透印密度低。     

不同形貌PCC作为造纸填料的性能研究

通过控制反应条件,制备了针状轻质碳酸钙(PCC)、纺锤状PCC及无定形状PCC,对其物理性能及对纸张的加填效果进行了研究,并与商品PCC进行对比.实验结果表明,与商品PCC相比,针状PCC的粒径均匀、吸油值高、沉降体积大,作为造纸填料时,对提高纸张白度和不透明度都有较大作用.无定形状PCC用于纸张加填时,纸张的物理强度、白度、不透明度均较低;纺锤状PCC的加填效果基本相当于商品PCC;针状PCC、纺锤状PCC、商品PCC加填纸的施胶效果基本一致.     

CPAM用量对填料絮聚体稳定性和成纸性能的影响

填料经预絮聚后以絮聚体的形式加填纸张中,絮聚体在湿部的尺寸及稳定性对纸张性能有着重要影响。采用不同用量的阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对沉淀碳酸钙(PCC)进行预絮聚,通过絮聚体粒径的变化,研究了不同剪切条件下PCC絮聚体抗剪切与再絮聚效果,并考查了所得絮聚体对成纸性能的影响。结果表明,随着CPAM用量从1%增加至7%,絮聚体粒径由23.37μm增大至31.92μm。与常规PCC加填方法相比,当CPAM用量为3%~7%且加填量55%时,预絮聚加填纸张留着率均可提高约3个百分点左右。当CPAM用量为3%,填料含量为30%时,预絮聚加填比常规加填纸张抗张指数提升了约16%,而CPAM用量高于3%时所得的大粒径絮聚体对成纸抗张指数反而不利,且纸张白度有所降低。     

速生材杨木P-RC APMP浆和桉木漂白化学浆间的协同效应

两种不同游离度(CSF)(480 mL和250 mL CSF)的速生材杨木P-RC APMP浆分别与桉木漂白硫酸盐浆(BKP)(CSF425 mL)混合,通过研究混合浆在物理性能和光学性能方面的变化,探讨了杨木P-RC APMP浆和桉木BKP浆之间的协同效应。研究结果表明,低游离度的杨木P-RCAPMP浆与桉木BKP浆混合后,能够在抗张强度、抗张能量吸收、湿抗张强度和撕裂度等方面产生协同效应;混合浆的松厚度和不透明度随杨木P-RC APMP浆配比量的增加而增加;但是混合浆的白度会受到较低白度的杨木P-RC APMP浆的影响。     

阴离子垃圾捕集剂对APMP浆成纸性能的影响

探讨聚乙烯亚胺(PEI)和聚合氯化铝(PAC)两种阴离子垃圾捕集剂对APMP浆阳离子需求量的影响,并研究APMP浆配抄文化用纸过程中,两种阴离子垃圾捕集剂与成纸施胶度、抗张指数、撕裂指数、耐破指数和内聚力等物理性能之间的关系。结果表明:PEI和PAC是两种有效的ATC,可有效中和阴离子垃圾的负电荷,但也有一部分被带负电的纤维所吸附。相对而言,PEI的使用效果明显优于PAC,PEI的用量以0.1%～0.2%为宜。PEI和PAC的使用可显著提高AKD的施胶效果,同时在一定程度上改善了纸张的抗张指数、耐破指数、撕裂指数和内聚力。其中,PEI对纸张施胶度和内聚力的改善效果要明显优于PAC,在其他三个强度指标上优势不明显。     

膨润土微粒对ASA的乳化作用和施胶性能的影响分析

研究了膨润土微粒对ASA的乳化与稳定作用,同时检验了所制备的ASA乳液的施胶性能。结果表明,当改性膨润土用量6%～8%（相对于ASA）、初始油相体积分数为25%～35%时可将ASA乳化成水包油（O/W）型Pickering乳液,所制备的ASA乳液具有良好的稳定性和施胶性能,且适量加入硫酸铝用于杨木BCTMP浆抄片能够大幅度提高ASA乳液的施胶效果。     

锂皂石与海藻酸钠联合稳定ASA乳液的制备及其施胶性能研究

使用锂皂石与海藻酸钠联合稳定ASA乳液,研究了锂皂石与海藻酸钠的用量对ASA乳液稳定性和施胶性能的影响,探讨了固定锂皂石与海藻酸钠的用量下,硫酸铝用量、浆料pH值对ASA乳液施胶性能的影响,及乳液自身的水解稳定性。研究结果表明,海藻酸钠的加入有利于提高ASA乳液的稳定性和施胶性能,其用量0.3%时,施胶效果较好,加入0.5%的硫酸铝（对绝干浆）就使ASA乳液获得良好的施胶作用;在浆料pH值为5~9的范围内,ASA乳液均具有良好的施胶性能,在浆料pH值为6~6.5的范围内,ASA乳液施胶效果最佳。锂皂石与海藻酸钠联合稳定的ASA乳液放置120 min后,施胶效果仅降低16%,仍具有很好的水解稳定性。     

氧化淀粉对ASA的乳化及其施胶性能

以氧化淀粉为乳化剂乳化ASA。研究了转速、乳化时间、油水比、用量对ASA的乳化效果,以及ASA用量和乳液水解程度对ASA施胶效果的影响。结果表明：在适当的乳化条件下,氧化淀粉可将ASA乳化成稳定且粒径大小合适的乳液。浆内施胶过程中,在适宜的时间内,ASA用量越高施胶度越好,最大施胶度可超过600s。     

利用壳聚糖提高锂皂石稳定的ASA乳液的施胶性能

实验利用壳聚糖作为锂皂石稳定ASA乳液的胶体保护剂,研究了壳聚糖用量对锂皂石稳定的ASA乳液性质和施胶性能的影响,探讨了硫酸铝用量、浆料pH值对壳聚糖-锂皂石联合稳定的ASA乳液施胶性能的影响,并对乳液的水解稳定性进行了分析。结果表明,壳聚糖的加入使乳液的稳定性稍有降低,但有利于增加ASA乳液的施胶性能。加入硫酸铝促进ASA的施胶,且少量的硫酸铝就可使乳液获得良好的施胶性,在浆料pH值为5~9的范围内,乳液具有良好的施胶性能,并在浆料pH值为7时,施胶效果最佳,乳液放置120 min后,施胶效果仅降低10%,具有很好的水解稳定性。     

ASA施胶模型的建立

根据Cassie方程和Washburn层流方程,建立了烯烃基琥珀酸酐（ASA）浆内施胶模型。在仅有ASA添加量或仅有纸张定量变化的条件下,对模型进行了简化,并通过ASA浆内施胶手抄片实验进行了验证。结果表明模型计算值与实验值的相关系数大于0．97,平均绝对偏差小于14％,能较准确地反映实验结果。     

杂交构树APMP制浆性能研究

对杂交构树的浸渍吸液性能和APMP制浆最优化条件进行了研究.结果表明,杂交构树木材结构疏松,经过挤碾处理的木片药液容易浸透.杂交构树APMP制浆最优化条件为:一段化学处理NaOH用最为4.0%.H2O2用量为1.0%;二段化学处理NaOH的用量为2.0%,H2O2的用量为4.0%.杂交构树APMP制浆最优化条件下得率79.1%,浆张裂断长达到2.95 km,耐折度2次,耐破度1.14 kPa,撕裂指数3.74mN-m2/g,不透明度91.8%.不同条件下制得的杂交构树APMP浆与化学木浆配抄的轻型印刷纸和新闻纸,主要物理性能指标分别达到相应的标准要求.     

烯基琥珀酸酐(ASA)的施胶性能及其应用研究

研究了烯基琥珀酸酐(ASA)在胶版印刷纸和书写纸生产的应用技术,对影响ASA施胶的乳化工艺、pH值、填料和浆料配比等进行探讨。结果表明,ASA施胶具有成本优势;浆内淀粉酸化、pH值窄范围控制和填料量稳定是获得良好ASA应用性能所必需的。提高ASA乳液的稳定性和降低对pH值的敏感性是拓展其应用效果的主要研究方向。     

新型渗透剂对杨木APMP磨浆能耗和纸浆纤维形态的影响

对新型渗透剂用于杨木APMP制浆进行了研究,建立了杨木APMP制浆过程中浸渍段氢氧化钠用量与磨浆能耗之间的数学回归方程模型,即：y（磨浆能耗）=3147.18-74356.73x+575966.56x2（x为氢氧化钠用量）。同时研究了在最佳化学药品用量条件下,P1、P2、P3、P4、P5 5种新型渗透剂对杨木APMP磨浆能耗和纸浆纤维形态的影响。结果表明,P2、P3、P5 3种渗透剂可以降低约10%的磨浆能耗;其中,P3渗透剂处理的杨木APMP可以获得较好的纤维长度和较高的纤维分丝帚化率。