阳离子聚乙烯醇丙烯酸酯共聚物乳液增干强剂的性能表征

以阳离子聚乙烯醇为分散剂,与苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺、阳离子单体,在过硫酸铵的引发下,在85℃进行接枝共聚,反应时间为2h,制得阳离子聚乙烯醇丙烯酸酯共聚物(CPVA/AA)乳液.用红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)等手段对其结构和性能进行表征.乳液pH值在7.0～7.5,固含量为20%,黏度为480mPa·S.该产品有助于纸张纤维的分散.使纸张中纤维紧密排列,从而明显提高其强度,在纸浆中加入质量分数为0.8%的共聚物乳液,可使纸张的抗张强度提高26.9%,撕裂度提高32.8%,耐破度提高24.5%.     

亚硫酸盐蔗渣浆的二氧化氯漂白

研究亚硫酸盐蔗渣浆二氧化氯漂白的主要影响因素,并对其进行正交分析。结果表明:二氧化氯漂白较适的条件为:二氧化氯用量2.4%,漂白时间30～60min,漂白温度50～60℃,浆浓6%～14%,pH2或4;漂后浆卡伯值5.15,白度55.9%ISO。继续采用过氧化氢漂白较易实现80%ISO以上的浆白度。     

阳离子醚化改性聚乙烯醇干强剂的合成及应用

以聚乙烯醇(PVA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酰胺(AM)为基础单体,甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)为功能单体,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为阳离子功能单体,2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTMAC)为阳离子醚化剂,采用无皂乳液聚合法合成了阳离子醚化改性聚乙烯醇干强剂乳液;通过透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)分别对干强剂乳液颗粒形态和纸张纤维形态进行表征和检测。结果表明,当HPMA用量为1.5%(对单体总质量而言,下同)时,干强剂乳液Zeta电位最大,体系较稳定;当GTMAC用量为1.5%时,纸张抗张强度的增幅为24.7%,耐折度的增幅为157%;当HPMA用量为1.5%～2.0%时,纸张的抗张强度和耐折度均较高。     

羟丙酯改性阳离子醚化聚乙烯醇增干强剂的合成

以甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)为功能单体,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为阳离子功能单体,2,3—环氧丙基三甲基氯化铵(GTMAC)为阳离子醚化剂,无皂乳液聚合法合成乳液增干强剂。通过FTIR及TEM对聚合物的结构及乳液粒子形态进行表征,探讨阳离子醚化剂的添加对乳液颗粒粒径的影响;去离子水的用量对乳液黏度的影响;引发剂的种类和用量对单体转化率的影响;及乳液添加量对纸张各项物理性能的影响。结果表明,加入阳离子醚化剂可使乳液粒径显著减小;水的质量分数为83.5%～84%时乳液的黏度较适宜;引发剂的用量达到0.3%,单体转化率最高;乳液添加量为1.2%,干抗张强度明显提高,其增加幅度为17.3%。     

多功能阳离子聚合物作为树脂障碍控制剂的应用

随着造纸环境日趋严峻,消除树脂障碍所产生的孔洞和污点显得越来越重要。阳离子聚合物絮凝剂能有效消除这一树脂障碍,因为它们能将微小树脂在变大之前固着到纤维上。为此开发的多功能阳离子聚合物——FR-701H、FR．801和MT-910用于改善树脂障碍控制效果,且适应各种环境条件。FR-701H是多组分聚合物,具有较宽的相对分子质量分布和高电荷密度;FR-801也是多组分聚合物,但其组分与FR-701H有所不同;MT-901是一种乳液聚合物,具有中等受控的电荷密度。其相对分子质量高于普通的絮凝剂。这些聚合物比传统树脂障碍控制剂对各种纸料都具有更强地将树脂固着在纸浆纤维上的能力;并且,这些聚合物还能改善脱水及施胶剂的效果。     

高得率浆特性及连二亚硫酸盐漂白技术的研究进展

研究探讨了国内外制浆造纸工业现状和发展趋势,结合我国林产资源的特殊性,试述了高得率浆的特点,研究了高得率浆连二亚硫酸盐漂白技术,并对其发展前景进行了展望.     

接枝共聚制备阳离子硫酸盐浆

以丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵与纸浆纤维接枝共聚制备了阳离子硫酸盐浆。实验结果表明,当引发剂硝酸铈铵的用量(对绝干浆)从2%提高到8%时,纸浆的接枝率和阳离子表面电荷密度稳步提高;进一步提高引发剂的用量,纸浆的接枝率和阳离子表面电荷密度变化平坦。随着反应温度的升高,纸浆的接枝率和阳离子表面电荷密度先升后降,当温度为50℃时接枝率和阳离子表面电荷密度最高。在浆浓较低时,随着浆浓的提高,接枝率和阳离子表面电荷密度提高,当浆浓超过11%时,接枝率和阳离子表面电荷密度下降。当甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵在总单体中摩尔比例为40%～50%时表面电荷密度最高。通过红外光谱分析发现,丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵已成功地接枝到硫酸盐浆上。     

阳离子助剂的电荷密度对纸张强度的影响

采用不同配比的已磨或未磨的针叶木和阔叶木漂白硫酸盐浆(分别记为SBKP和HBKP)以及高得率浆(HYP),探讨了阳离子淀粉(CS)或阳离子聚乙烯醇(CPVA)的电荷密度对上述浆料成纸性能的影响。结果表明,为达到阳离子助剂的最佳使用效果,需优化其电荷密度;在已磨SBKP和已磨HBKP各占50%的浆料体系中,添加电荷密度为0.20mmol/g、用量为20mg/g的CS或CPVA,其成纸的抗张强度和耐破度提高显著;当已磨浆料SBKP、HBKP和HYP分别占50%、20%和30%时,添加电荷密度为0.50mmol/g、用量为20mg/g的CPVA,其成纸抗张强度和耐破度同样提高明显(分别提高15%和25%);在上述浆料配比下,采用不同用量的CS或CPVA(其电荷密度均为0.50mmol/g),纸张的松厚度和抗张强度均得到提高;相比于只含50%SBKP和50%HBKP而无阳离子助剂的浆料,含HYP的浆料所成纸张具有更高的抗张强度和松厚度。     

单体对接枝共聚制备阳离子硫酸盐浆的影响

通过接枝共聚使纸浆纤维阳离子化能有效地提高纸浆强度和对填料和细小纤维的助留.本实验系统地研究了单体的种类以及阳离子单体和非离了单体的比例对接枝共聚制备阳离子硫酸盐浆的影响.研究结果表明,阳离子单体甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(MAETMAc)比二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)更容易与硫酸盐浆纤维接枝共聚,在相同的反应条件下,等物质的量(3.6 mmoL/g)的阳离子单体MAETMAc和DADMAC分别与硫酸盐浆反应,浆纤维的表而电荷密度分别为189.24 mnloL/kg和26.45 mmoL/kg.非离子单体丙烯酰胺(AM)与阳离了单体MAETMAc和I)AI)MAC在与硫酸盐浆接枝反应时具有协同作用,能显著提高浆纤维的表而电衍密度,尤其是当阳离子单体n(MAETMAc):,(DADMAc)=1:1,总阳离了单体用量为3.6 mmoL/g 且与中性单体的物质的量比为2:3时协同作用最为明显,浆纤维表面电倚密度达到311.77 mmoL/kg.     

高浓-高浓与高浓-低浓磨浆的比较

将高浓双盘磨（DD）和低浓（LC）磨浆相结合的磨浆流程（即DD-LC磨浆）与传统两段高浓单盘磨（SD）磨浆流程（即SD-SD磨浆）进行对比,以探讨2种磨浆方式下的浆料质量和电耗.研究发现,当2种浆料具有相似的抗张强度和游离度时,DD-LC磨浆流程比SD-SD磨浆流程节能500 kWh/t;在抗张指数为45 N· m/g下,对2种磨浆方式下的浆料性能进行了对比,发现DD磨后浆料纤维长度比SD磨后浆料纤维长度短,然而,纤维长度在二段LC磨浆比二段SD磨浆可得到更好的保留;DD-LC磨浆所得浆料（简称“DD-LC浆”）的光散射系数高于SD-SD磨浆所得浆料（简称“SD-SD浆”）,然而,二段SD磨浆比二段LC磨浆可更好地改善浆料的光散射系数.尽管DD-LC浆和SD-SD浆长纤维结合特性相似,但DD-LC浆长纤维的结合力稍大.与SD-SD浆相比,DD-LC浆纤维束含量较低.     

CPAM的分子质量和电荷密度对热磨机械浆中DCS絮聚的影响

研究了热磨机械浆中,不同分子质量、不同电荷密度的阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）对溶解和胶体物质（DCS）的影响。阴离子物质DCS来源于机械浆,能与阳离子聚合物反应。实验结果表明,相对分子质量为900万、电荷密度为3.2mmol/g的CPAM能与抽出物发生最有效的絮聚,CPAM对抽出物中的甘油三酯和甾基酯的作用效果最大,并且随着CPAM的添加,水样中负电荷密度减小。这些结果与添加CPAM后抽出物浓度减小密切相关。     

中心复合设计法优化阳离子硫酸盐浆的制备工艺

以阳离子硫酸盐浆的表面电荷密度为评价指标.采用中心复合设计法对丙烯酰胺(AA)和甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(MAETMAC)接枝共聚制备阳离子硫酸盐浆的工艺进行了优化.研究结果表明,反应温度(X2)、MAETMAC摩尔分数(X3,占总单体)以及引发剂铈硝酸铵的量(X4)对评价指标有非常显著的影响(P<0.01),反应时间(X5)对评价指标有显著影响(P<0.1).而硝酸的浓度(X1)对评价指标无显著影响(P>0.1).拟合所得多元二次方程为Y=816 87.13X2 79.54X3 91.71X4 36.88X5-53.44X1X4-68.76X22-51.89X3X2-71.39X4X2,相关系数R2=0.9090.当浆浓同定为10%,总单体的用量为10 mmol/g浆时,制备阳离子硫酸盐浆优化工艺为:硝酸的浓度为0.002mol/L、反应温度为63℃、MAETMAC摩尔分数为65%、引发剂铈硝酸铵的量14.32%(占绝干浆)、反应时间为208 min,该工艺得到的阳离子硫酸盐浆表面电荷密度为1055 mmol/kg.通过验证实验表明.本优化方程有良好的预测性.     

聚合物用于提高OCC浆强度的研究

在OCC纸浆中单独添加高、低分子质量的壳聚糖、阳离子淀粉和聚乙烯醇,通过改变这些聚合物的用量以及在组合添加时的添加顺序以期找到提高OCC纸浆干、湿强度的最佳组合。通常,添加这些聚合物对成纸抗张强度有显著影响,而且,对干抗张强度的影响大于对湿抗张强度的影响。研究结果表明,与未处理样（对照样）相比,向OCC纸浆中添加高分子质量壳聚糖可以更有效地提高成纸抗张强度：添加低分子质量壳聚糖不能显著改变成纸性能。与未添加聚合物相比,加入聚合物会使成纸湿伸长率降低,但随添加剂用量的增加,湿伸长率逐渐增大。聚合物组合添加时添加剂的加入顺序实验表明,添加剂的顺次加入对提高干强度比较明显;以聚乙烯醇．高分子质量壳聚糖-阳离子淀粉顺序加入添加剂,可以获得最佳的干、湿抗张强度。     

用阳离子聚合物接枝纤维提高热磨机械浆中碳酸钙的留着和纸页的光学性能

制备了一种阳离子聚合物接枝纤维,单独使用这种接枝纤维与商品漂白热磨机械浆混合来抄造纸页,能够提高纸页中碳酸钙的留着率,并且使用该方法不会导致纤维的降解,还能使聚合物均匀地接枝在纤维表面;接枝纤维具有和未接枝纤维一样的形态,所以,它能够与商品浆很好地混合。用这种混合浆料抄造出来的纸页成型良好。接枝纤维含量在25%时,就能够明显提高碳酸钙的留着率,进而改善纸页的光学性能。接枝纤维的制备过程方便快捷,能迅速地应用到工业上,具有广阔的市场前景。     

阳离子聚丙烯酰胺的分子特征对助留过程影响的研究

该文研究了阳离子聚丙烯酰胺的分子特征对助留过程的影响。研究了3种助留过程:直接、间接和无剪切助留。研究发现:阳离子聚丙烯酰胺的助留和扩散特性取决于聚丙烯酰胺的相对分子质量和电荷密度;当聚丙烯酰胺的用量足以扭转纤维的表面电荷,其助留性能会由于纤维的电荷稳定性而出现一定的下降;聚合物的助留效果随时间的变化趋势由聚合物的分子特征而定,对于有类似相对分子质量、而电荷密度不同的聚合物,随着时间的延长,高电荷密度对聚合物的助留效果影响更大;相对而言,对于有类似电荷密度、不同相对分子质量的聚合物,相对分子质量比作用时间对助留效果的影响更大。     

机械浆长纤维阳离子化及其性能的研究

通过中心复合设计优化了2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(EPTMAC)与机械浆纤维接枝反应的工艺条件,同时研究了阳离子机械浆对纤维羧基和磺酸基、纸张性能和细小纤维留着的影响.研究结果表明,当浆浓11%、反应温度36℃、反应时间30min、NaOH和EPTMAC的用量分别为9.1mmol/g和36.3mmol/g时,浆纤维的阳离子表面电荷密度为1597mmol/kg,在反应体系中EPT-MAC的用量和反应温度是重要的影响因素.但是阳离子化反应使得浆纤维的羧基和磺酸基含量下降,当浆纤维的阳离子表面电荷密度提高到1600mmol/kg时,羧基和磺酸基分别从98.3mmol/kg和49.8mmol/kg下降到23.6mmoL/kg和12.2mmol/kg,导致浆纤维问结合力下降,成纸强度降低.添加10%电荷密度小于330mmol/kg阳离子浆于未处理的原浆中,小仅能够有效地提高机械浆对细小组分的留着,而且能提高纸张的强度.     

壳聚糖用作木浆增干强剂的研究

以漂白针叶木硫酸盐浆为原料,对较宽黏度范围和脱乙酰度范围的壳聚糖样品进行了筛选。以对木浆的增强效果为标准,从中选出了几种增强效果较好的样品。     

碱性H2O2漂白及其对高得率浆性能的影响

高得率浆(HYP)的生产过程中采用碱性H2O2漂白工艺.漂白工段是控制HYP浆性能,使其满足特定纸种对纸浆的质量要求的关键工艺过程.在碱性H2O2漂白过程中,纤维素、木素、半纤维素、果胶、抽出物及其他木材成分发生一系列化学和物理变化.本文对这些变化及草酸钙引起的结垢和阴离子垃圾的产生等问题做了概括性总结.除了白度提高之外,碱性H2O2漂白可以大大提高HYP浆的抗张强度,但同时也在一定程度上降低其光散射系数和松厚度,这3个性能指标互相关联.本文也总结性地讨论漂白对HYP浆性能的影响.     

蔗渣纤维中半纤维素的预抽提及干强剂对纸张性能的影响

首先研究了蔗渣热水预抽提,以确定热水预抽提对蔗渣烧碱法制浆及漂白性能的影响.探讨了2种干强剂（壳聚糖和阳离子淀粉）对抽提与未抽提蔗渣浆成纸性能的影响.研究发现,在液比1∶8、抽提温度140℃、抽提时间10 min的条件下,除髓蔗渣中半纤维素去除率达24.6％,且随抽提时间的延长和抽提温度的升高,抽提物也随之增加.在抽提温度170℃、抽提时间30 min的条件下,半纤维素去除率达65.5％.采用抽提后的蔗渣进行烧碱法制浆的最优条件是：活性碱用量17％,最高蒸煮温度160℃,升温时间90 min,保温时间60 min,液比1∶5.采用传统无元素氯漂白（D0ED1）对抽提蔗渣浆和未抽提蔗渣浆进行漂白.与未抽提蔗渣浆相比,抽提蔗渣浆的得率更高,白度更高,卡伯值和筛渣率有适量减少.当活性碱用量从11％增加到17％时,浆料得率也随之增加.热水预抽提对纸张性能有负面影响.总的来说,添加壳聚糖的纸张比添加阳离子淀粉的纸张具有更好的强度性能.     

水溶性聚乙烯醇纤维用于纸张增强剂的研究

主要介绍水溶性聚乙烯醇纤维用作纸张增强剂的应用研究。结果表明：适合的干燥温度、干燥时湿纸所含的水分，贴烘缸时的加压强度是水溶性聚乙烯醇在纸页中产生增强作用的必要条件。它对于用传统的植物纤维造纸有提高强度等性能的作用，而对于无自身结合强度的纤维造纸具有特殊的意义。