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。     

碳酸钙预絮聚加填技术研究

造纸湿部预絮聚加填技术完全不同于直接加填技术,实验表明在预絮聚条件下成纸强度性能增大,填料留着增加,达到90％以上;本实验研究过程中的第二组工艺（PCC＋CS＋CP3＋CPAM＋AKD）制备的预絮聚体稳定性好,粒径大小合适。在制备絮聚体时药品的添加顺序,添加量以及剪切李率是主要影响因素,主要影响絮聚体的粒径大小和抗剪切能力。     

阳离子淀粉预絮聚新型硅酸钙填料的应用效果研究

采用阳离子淀粉（CS）预絮聚粉煤灰联产新型硅酸钙（FACS）的方法对FACS填料进行改性,对比了浆内添加CS至含FACS纸料（常规加填）和CS预絮聚FACS加填（预絮聚加填）方式下纸料的留着率、滤水性能和成纸性能。结果表明,CS是一种较好的填料预处理助剂;与常规加填相比,预絮聚加填可以较好地改善纸料的滤水性能,提高纸料留着率和成纸强度;FACS在纤维间的分布更均匀;纸张物理性能相近时,预絮聚加填的CS用量相对较低。     

填料包覆预絮聚改性技术及其对纸张性能的影响

采用阴离子聚丙烯酰胺(APAM)、阳离子淀粉(CSt)和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对碳酸钙(CaCO_3)填料进行包覆预絮聚改性,制备包覆预絮聚改性填料(CaCO_3-APAM-CSt-CPAM),并将其与仅采用絮凝剂改性的预絮聚改性填料(CaCO_3-CPAM)相比较。结果表明,相比单一的预絮聚改性技术,包覆预絮聚改性技术能显著增大填料粒径并提高填料表面正电势,从而更有效地提高填料留着;当纸张灰分含量为21%时,包覆预絮聚改性填料在提高成纸抗张强度、内结合强度和撕裂度方面比预絮聚改性填料更具有优势,包覆预絮聚填料加填纸的抗张指数和内结合强度是未改性填料加填纸的1. 88倍和1. 50倍,是预絮聚改性填料的1. 14和1. 15倍,且能更好地维持纸张的匀度。     

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。     

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。     

APPITA 2017年第2期中英文摘要

正预絮聚沉淀碳酸钙(PCC)絮聚体粒径对纸张强度的重要性填料预絮聚是一种可以增加填料在纤维素纤维网状物中加填或留着,同时将由于填料添加而造成的纸张物理强度损失最小化的实用方法。填料絮聚物的粒径尺寸是填料预絮聚工艺的关键参数之一。本研究使用阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对沉淀碳酸钙(PCC)的预絮聚过程进行了研究。采用200～500 r/min的不同搅拌速度使悬浮液经受不同的剪切力从而获得不同的絮聚粒径。这些不同粒径尺寸的预絮聚填料加入到纸     

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。     

中试纸机抄纸AKD留着的定量分析

在实际生产中,碱性抄纸时使用AKD施胶剂会带来一些问题,如施胶剂过量消耗,填料对施胶剂施胶效果产生不良影响,纸机运行过程中的回水污染、留着率降低和树脂沉积等。此外,某些AKD施胶纸会随时间的延长而丧失施胶性能,引起纸张打滑。为了更好地了解AKD施胶,利用毛细管气相色谱(GC)研究了纸张中AKD的留着和反应机理。在不同的AKD用量下,用中试纸机抄造出若干纸样,抽提后用GC分析了湿纸张和机制干燥纸中AKD的含量。结果表明,加填PCC能够提高AKD的留着率,随干燥的进行,湿纸张中的结合AKD含量明显增加,而结合AKD只占纸张中留着的AKD总量的一小部分。通常认为纸张的施胶度由结合AKD提供,这意味着即使加入少量的AKD,若其能与纤维间形成化学键连接,也能够保证纸张具有足够的施胶度。     

草浆碱回收白泥碳酸钙应用性能分析

对比分析了草浆碱回收白泥碳酸钙与商品沉淀碳酸钙(PCC)的基本物化特性及加填后对纸张烷基烯酮二聚物(AKD)施胶的影响。结果表明,草浆碱回收白泥碳酸钙与商品PCC的基本物化性质存在一定差异,白泥的纯度和白度低,而硅含量高;白泥碳酸钙粒径分布较宽,大颗粒粒子数量多;白泥无规则的晶体结构,比表面积和孔体积都大于商品PCC;白泥碳酸钙与PCC的留着率基本接近,加填白泥碳酸钙导致AKD施胶效率降低。     

麦草浆抄片AKD表面施胶的研究

研究了麦草浆抄片AKD表面施胶过程中，表面施胶时间、施胶液中AKD浓度、加填以及添加PAE、CS、PAM和硫酸铝对AKD表面施胶效果的影响，还比较了细小纤维无流失的抄片和普通抄片的施胶效果。研究发现：仅需0．077％的AKD而无须任何其他助剂即可使抄片的Cobb值达到26．7g／m2；施胶液中添加一定量的CS、PAE或CPAM能在一定程度上提高AKD的表面施胶效果，但应注意添加顺序；加填GCC或PCC尤其是PCC以及施胶液中添加硫酸铝均会使AKD的表面施胶效果变差。     

水松原纸AKD施胶条件研究

利用PAM/CS双元助留体系做助留助滤剂,填加碳酸钙,探讨AKD、PAM、CS、碳酸钙用量对水松原纸施胶及助留效果的影响。确定最佳工艺条件为:AKD用量0.3%,PAM用量0.02%,碳酸钙用量20%,CS用量0.7%。取得了较好的施胶效果。     

干燥条件对OCC纸浆施胶性能的影响

以旧瓦楞纸箱(OCC)纸浆为研究对象,探讨了AKD在不同干燥条件下的施胶性能。研究结果表明:在施胶过程中,改变助留剂CPAM用量对纸张施胶性能的影响较大,CPAM的加入可以提高AKD在纸页中的留着率。只有在一定的干燥温度和时间下,留着在纸页中的AKD才能与纤维反应,干燥条件对AKD与纤维的反应至关重要。当CPAM的用量达到200mg·kg-1左右时纸张的施胶性能较好,Cobb值为22.20g·m-2,纸张的抗张指数、撕裂指数和耐破指数分别为26.41N·m·g-1、14.39mN·m2·g-1、1.61kPa·m2·g-1。在不同干燥条件下,随着干燥温度的升高和时间的延长,纸页的抗水性能逐渐提高,但在温度超过100℃、时间超过15min的干燥条件下,纸张的抗水性能提高缓慢。另外,随着温度和时间的增加,成纸的强度也呈逐渐上升趋势,在温度为100℃、时间为15min左右施胶效果明显,强度性能最好。     

CPAM-膨润土双元体系在新型硅酸钙加填纸上的应用

比较分析了CPAM-膨润土双元微粒助留体系对新型硅酸钙(FACS)和研磨碳酸钙(Gcc)加填浆料的留着、滤水及纸张性能的影响.实验结果表明,CPAM-膨润土双元体系应用于FACS加填纸中时,CPAM需求量高于GCC加填的;膨润土用量为0.1％时,CPAM用量的增加,能改善FACS加填纸料的留着性能,但对其滤水性能却有不利影响;CPAM用量为0.08％时,随着膨润土用量的增加,FACS加填纸料Zeta电位的下降比GCC加填的更快;膨润土的用量低于0.2％时,膨润土用量的增加对纸料的首程留着率和滤水性能都有利.CPAM用量为o.08％、膨润土用量为0.1％时,FACS加填纸白度与GCC加填纸张相当,但是不透明度比GCC加填纸高;FACS加填纸的抗张指数比GCC加填纸低11.2％,撕裂指数比GCC加填纸低21.0％;FACS加填纸张的松厚度比GCC加填纸高41.7％.加填纸张的扫描电镜对比发现,FACS能够较好地填充在纤维之间的缝隙中,可以看到纤维与填料之间有较好的交织.     

白泥碳酸钙特性及其加填纸AKD施胶效率研究

探讨了作为填料的白泥碳酸钙(CCC)的晶型结构及不同晶型结构CCC加填对AKD施胶效率的影响原因及机理。实验结果表明,在灰分基本相当的情况下,具有规则晶型(纺锤状和针状)结构的CCC加填纸的AKD施胶效率明显优于不规则晶型结构的CCC加填纸;不规则晶型结构的CCC的比表面积和孔体积较大,其对AKD的吸附量高,而规则晶型结构的CCC的比表面积和孔体积较小,其对AKD的吸附量较低,AKD施胶效率较高。     

聚二甲基二烯丙基氯化铵用于控制纸浆中的胶体和溶解性物质

论文对实验室自制的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)在胶体和溶解性阴离子物质(DCS)干扰下的环境适应性、对CPAM助留助滤和AKD施胶的增效作用,以及对纸张性能的影响进行了研究,结果表明:PDADMAC的电荷密度不受pH值及无机盐含量的影响,适合作为阴离子DCS的电中和剂、固着剂;对AKD施胶有明显的增效作用;可有效地抑制DCS对CPAM的干扰,协同CPAM发挥更好的对细料的助留助滤效果,提高纸的强度和不透明度,且用量为0.075%时效果最好。     

高分子聚合物对纸张施胶性能的影响

研究了阳离子聚丙烯酰胺、阳离子淀粉、PAE、阴离子聚丙烯酰胺和PAE、阴离子聚丙烯酰胺和阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺和和改性膨润土等对麦草浆阳离子松香胶施胶性能的影响,探讨了高分子聚合物作为助留剂的最佳用量.结果表明,用0.05%的阴离子聚丙烯酰胺和0.5%的PAE双元助留对麦草浆的施胶效果最好.     

两性无皂苯丙聚合物的制备及其乳化烷基烯酮（AKD）的应用研究

以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）为反应性阳离子单体,羟甲基丙烯酰胺（NMA）、甲基丙烯酸（MAA）为功能性单体,苯乙烯（St）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）为硬性、亲油性单体,经无皂乳液聚合制备了两性无皂苯丙聚合物（ASAP）—AKD乳化剂,界面张力、红外光谱、差示扫描量热测试、热重分析表征该ASAP具有较强的表面活性且为共聚物并具有很好的热稳定性。讨论了ASAP乳化AKD的较佳配比为：m（AKD）/m（ASAP）=4.5/1,该配比下ASAP/AKD复合乳液具有分散、放置稳定性良好的特点;考察了在阳离子淀粉和阳离子聚丙烯酰胺双元助留剂下,ASAP/AKD复合乳液用量对草木混合浆进行浆内施胶纸张的施胶度、强度的影响,结果表明ASAP/AKD复合乳液的较佳施胶用量（占绝干浆）为：w（ASAP/AKD）=0.2%～0.3%;w（ASAP/AKD）=0.2%时纸张强度最大。     

高级轻型纸中施胶剂的应用

根据轻型纸的结构特点,选择了烷基烯酮二聚物(AKD)作为施胶剂,讨论了施胶助剂、填料、助留体系和pH等多种因素对AKD施胶效果的影响,通过实验及分析最终确定轻型纸中AKD的最佳用量为0.2%。     

矿物纤维在涂布白纸板面浆加填中的应用

矿物纤维是介于植物短纤维与传统填料之间的一种新型的造纸原料，能够与植物纤维交织在一起，构成植物纤维一矿物纤维网状结构。通过实验室研究与生产试验，测定AKD施胶体系矿物纤维加填对纸页白度、不透明度及物理强度的影响，证明矿物纤维对涂布白纸板面浆加填后，能够达到提高不透明度和遮盖力以及降低成本的目的。