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淺談造紙化學(xué)品的性能和用途
網(wǎng)站編輯:http://57dance.cn/發(fā)表時(shí)間:2018-09-26
您有了解過造紙化學(xué)品嗎?接下來上海四奧化工有限公司小編將與您分享造紙化學(xué)品的性能和用途,感興趣的朋友進(jìn)來看看吧!大致分為以下幾類:
蒸煮劑 在蒸煮工序中,為將木素從植物纖維中脫除所加的化學(xué)品。制漿方法不同,使用的化學(xué)品也不同。如堿法(包括硫酸鹽法、苛性鈉法、石灰法)以氫氧化鈉、硫化鈉、石灰等為蒸煮劑;酸性亞硫酸鹽法以亞硫酸氫鈣(或鎂)為蒸煮劑;中性亞硫酸鹽法以亞硫酸鈉和碳酸鈉為蒸煮劑;氧堿法以氧和氫氧化鈉等為蒸煮劑。以氫氧化鈉和硫化鈉為蒸煮劑的硫酸鹽法具有得率高、紙張強(qiáng)度好等優(yōu)點(diǎn),在制漿工藝上占主導(dǎo)地位;近年來發(fā)展的蒽醌-燒堿法可加速脫除木素,縮短蒸煮時(shí)間,提高紙漿得率,為很多制漿廠所采用。
漂白劑 用以除去紙漿中殘留木素和有色物質(zhì)的化學(xué)品。分化學(xué)漿漂白和機(jī)木漿漂白兩類?;瘜W(xué)漿漂白常用氧化性漂白劑,例如液氯、次氯酸鈉(或鈣)、過氧化氫等,進(jìn)行一段漂白,也可用液氯-氫氧化鈉-次氯酸鹽-二氧化氯(或亞氯酸鈉)等多段漂白。用次氯酸鹽一段漂白時(shí),加入氨基磺酸,可減少纖維素降解。機(jī)木漿漂白多用還原性漂白劑,例如用連二亞硫酸鋅(或鈉),也可用過氧化氫、過氧化鈉等氧化性漂白劑,尚需加入硅酸鈉作緩沖劑,硫酸鎂作穩(wěn)定劑,以調(diào)節(jié)酸值和防止微量重金屬離子對過氧化物的催化分解作用。
施膠劑 用以延遲紙和紙板被水或水溶液滲透的化學(xué)品。分為漿內(nèi)施膠劑和表面施膠劑兩類。漿內(nèi)施膠劑是在紙頁形成前對纖維施膠用的膠料,主要是松香皂,還有蠟乳液和硬脂酸皂等。這類膠料必須在有酸性明礬(硫酸鋁)存在下,生成絮凝物沉積于纖維間,才能使干燥后的紙頁有抗水性,也稱為"酸性施膠劑"。用酸性施膠劑施膠的缺點(diǎn)是紙老化性能差。20世紀(jì)70年代發(fā)展的烷基烯酮二聚體和烯基琥珀酸酐等合成膠,使用時(shí)不需加入明礬,可在中性或微堿性條件下與纖維素羥基反應(yīng),而使紙有抗水性,稱為中性施膠劑。用中性施膠劑施膠的紙耐久性好,可用堿性碳酸鈣為填料,以提高不透明度、白度、手感和印刷性能等優(yōu)點(diǎn);因而受到普遍重視。用于處理紙面的膠料稱為表面施膠劑,通常在造紙機(jī)的施膠壓榨或壓光輥中進(jìn)行。常用的表面施膠劑為變性淀粉、聚乙烯醇、動物膠、藻酸鈉等,可提高紙面強(qiáng)度、挺度和印刷性能等。某些特殊表面施膠劑,例如苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物、硬脂酸氯化鉻,可明顯增加紙的抗水性,甲基化三聚氰胺樹脂可改善紙的形態(tài)穩(wěn)定性,使在較大濕度變化下變形小。
染色劑和調(diào)色劑 使紙張染成各種顏色的化學(xué)品。常用的有堿性染料、酸性染料、直接染料、熒光增白劑。此外,某些染料還能起調(diào)色作用,如用未漂紙漿抄紙時(shí),加入少量藍(lán)色染料,能部分抵消纖維的黃色,提高白度。
增強(qiáng)劑 用以提高紙和紙板物理強(qiáng)度的化學(xué)品。分為增干強(qiáng)劑和增濕強(qiáng)劑兩類:
早期的增干強(qiáng)劑為淀粉、植物膠等天然產(chǎn)品,后發(fā)展為淀粉衍生物和羧甲基纖維素等半合成產(chǎn)品,但都存在用量大、效果不理想等缺點(diǎn)。20世紀(jì)50年代后期,將合成高聚物加入紙漿中,才有了較大進(jìn)步。目前,主要的增干強(qiáng)劑是低至中等分子量的離子型丙烯酰胺共聚物,此外尚有聚氨酯、聚酰胺等樹脂。運(yùn)用少量增干強(qiáng)劑就可明顯提高紙的耐破、耐折、抗張等物理強(qiáng)度;在保持紙張?jiān)袕?qiáng)度的條件下可用部分廢紙、機(jī)木漿等廉價(jià)原料代替優(yōu)質(zhì)的針葉木漿;或增加填料用量,節(jié)約纖維原料等。
增濕強(qiáng)劑能使紙?jiān)诒凰耆窈螅阅鼙3植糠謴?qiáng)度(稱為濕強(qiáng)度),中國普遍應(yīng)用的是三聚氰胺甲醛樹脂和脲甲醛樹脂。
助留劑 僅用以提高造紙過程中細(xì)小纖維和填料保留率的化學(xué)品,稱為助留劑,若兼具加快紙料濾水性,則稱為助留-助濾劑。早期使用聚氯化鋁、鋁酸鈉等無機(jī)產(chǎn)品,后來發(fā)展為使用陽離子淀粉、纖維素衍生物等半合成產(chǎn)品,效果均不很明顯。雖有一定助留效果,但用量較大。近年來,使用的大多為陽電荷的高分子聚合物,如聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺、聚酰胺、聚氨酯等。它們的長分子鏈可在纖維、細(xì)小纖維、填料等空隙間架橋,并與纖維表面陰電荷逐步中和以形成絮凝,從而提高保留率并增大濾水性。陰電荷的聚丙烯酰胺在鋁離子存在下,發(fā)生復(fù)合凝聚作用,也可提高保留率。使用助留劑還可減少造紙機(jī)的結(jié)垢,提高運(yùn)行性,降低排放廢水中細(xì)小纖維、填料的含量,從而有利于環(huán)境保護(hù)。
消泡劑 又稱防沫劑,用以抑制和消滅造紙過程中由各種因素形成泡沫的化學(xué)品。常根據(jù)各工序的具體情況和要求選擇。如廢水處理要求成本低,并不致引起二次污染,可在表面活性劑中摻有一定抑泡能力的膨潤土為填料;用于堿法紙漿洗滌、漂白和黑液濃縮的消泡劑,要求耐堿、耐高溫,大多由烯烴類溶劑和親油性表面活性劑組成;用于造紙機(jī)的消泡劑,要求在紙面不會形成油污點(diǎn)和影響抗水性,可選用硅油或硬脂肪酰胺、鈣(鋁)皂等組成的乳液型消泡劑。涂布消泡劑應(yīng)兼具消泡和抑泡兩種功能,不影響涂層光亮度和印刷性能,其組分多選用飽和醇(如辛醇)、脂肪醇酯(如磷酸三丁酯)或聚氧乙烯脂肪醇醚等多種表面活性劑組成。
防腐劑 在造紙過程中,用以抑制和消滅因微生物滋生繁殖引起腐漿障礙的化學(xué)品。早期用氯氣、氯胺、硫酸銅等作為防腐劑,效果不明顯。后來采用汞、錫等重金屬鹽和氯酚化合物,有滅菌效果,但因其毒性和造成環(huán)境污染而被禁止使用。近年來已研制成一系列低毒、滅菌譜廣、生物降解性好的有機(jī)防腐劑,大多含有溴基、氰基、巰基、以及苯并咪唑、苯并噻唑等基團(tuán)。
廢紙脫墨劑 能脫除書刊報(bào)紙印刷油墨,或能使粘附的樹脂、塑料、膠粘物與纖維分離的化學(xué)品。早期用氫氧化鈉、硅酸鈉等堿性物質(zhì)加熱蒸煮,也有的加入烷基苯磺酸鹽、烷基硫酸鹽等洗滌劑,制得的紙漿色澤暗、白度低、僅適于生產(chǎn)一般生活用紙。目前,廢紙脫墨劑以高乳化性的聚氧乙烯壬基苯酚醚、聚氧乙烯烷代酚醚等非離子表面活性劑為主體,并根據(jù)紙漿質(zhì)量要求、油墨類型而配加有其他助劑組成的脫墨劑。漂白后廢紙漿可代替部分闊葉木漿生產(chǎn)中級紙和級別高的紙。由烯烴類溶劑、滲透劑和乳化劑等組成新型脫墨劑,還可使橡膠、塑料、樹脂等膠粘物易于與纖維分離。
樹脂控制劑 在造紙過程中能防止木漿游離樹脂析出或廢紙殘留油墨凝集而造成生產(chǎn)障礙的化學(xué)品。早期在紙漿內(nèi)加入淀粉或明膠作保護(hù)膠體避免樹脂凝聚,也用氫氧化鈉或明礬調(diào)節(jié)酸值以避免樹脂析出,效果不明顯,后來用氨羧螯合物等軟水劑使與水中鈣、鎂、鐵等金屬離子螯合,消除其有害影響。近年來又發(fā)展樹脂控制劑,由聚丙烯酸鈉、亞甲基雙萘磺酸鈉等有機(jī)分散劑和聚氧乙烯烷代酚醚等非離子表面活性劑組成,可使樹脂顆粒分散,粘附性降低,從而避免因凝集成團(tuán)造成的障礙。
絮凝劑 能使水或水溶液中懸浮的細(xì)小顆粒形成絮狀沉積的化學(xué)品。常用的有明礬、聚氯化鋁、三氯化鐵等無機(jī)鹽類。用于水處理時(shí),用量大、排放泥渣量多。近年發(fā)展的聚丙烯酰胺型高分子絮凝劑,用量很少、效果也明顯。在造紙工業(yè)中絮凝劑普遍用于廢水凈化。在堿回收中使碳酸鈉、硫酸鈉溶液澄清加快,碳酸鈉用石灰乳苛化時(shí),加速碳酸鈣沉淀,加入污泥脫水機(jī)中可提高污泥干度,以便處理等。
涂料粘合劑 涂布加工中,能使顏料相互粘合,并粘著于原紙的化學(xué)品。傳統(tǒng)使用的有酪蛋白、豆蛋白、氧化淀粉、聚乙烯醇等天然或合成化合物,但不同程度地存在耐水性差、質(zhì)量多變、制成涂料粘度高和流變性不良等問題。20世紀(jì)50年代發(fā)展丁苯膠乳、丙烯酸酯乳液、聚醋酸乙烯酯等作為涂料粘合劑,大多有優(yōu)越粘著力和抗?jié)衲Σ列?,作為高濃涂料有良好流變性,成品有明亮光澤度等。以后又發(fā)展了羧基化丁苯乳膠,用它作涂料粘合劑可提高機(jī)械穩(wěn)定性,并增加涂布紙和印刷后油墨光亮度,它已代替酪蛋白作為主要粘合劑。石油危機(jī)后,又傾向于將合成膠乳與淀粉磷酸酯等淀粉衍生物混合使用,以保證涂料質(zhì)量,并降低粘合劑成本。
涂布加工助劑 能提高涂料質(zhì)量、賦予特殊性能,或使涂布加工操作正常進(jìn)行的系列化學(xué)品。主要有:①分散劑,用以降低高濃涂料粘度使之具有良好流變性。②潤滑劑,用以增進(jìn)涂料流變性,降低摩擦系數(shù)、減少涂布紙?jiān)诔墘汗鈺r(shí)的粘輥現(xiàn)象。③阻溶劑,用以提高淀粉、酪蛋白、聚乙烯醇等涂料粘合劑抗水性??稍黾油繉涌?jié)衲Σ梁图埫娴睦珡?qiáng)度。④涂料流變性改良劑,用來調(diào)節(jié)涂料粘度以適應(yīng)各種涂布工藝。降低涂料粘度的稱為降粘劑,如尿素、雙氰胺等;提高涂料粘度的稱為增稠劑或保水劑,如丙烯酸酯共聚物、纖維素衍生物等。降粘劑可使涂料保持適當(dāng)流變性,避免涂布紙產(chǎn)生剝落、條痕或起拱等毛病。涂布過程中還須添加消泡劑、防腐劑、熒光增白劑等其他助劑。
常用的造紙化學(xué)品還有毛毯洗凈劑、剝離劑、防水劑、柔軟劑、阻燃劑等。
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