隨著新聞紙機(jī)白水封閉程度的提高,白水中的溶解和膠體物質(zhì)(Dissolved and Colloid substance)也不斷積累,這些DCS帶有很高的負(fù)電荷,會(huì)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生許多負(fù)面影響,如DCS濃度較高會(huì)削弱陽(yáng)離子型助劑的效果;膠體具有粘性,容易在紙機(jī)成型網(wǎng)、壓榨毛毯、烘缸等部位沉積、堵塞成型網(wǎng)和壓榨毛毯、降低其濾水性,增加清洗次數(shù),并在紙張上形成斑點(diǎn)、孔洞,引起斷紙;DCS積累過(guò)多,導(dǎo)致水系統(tǒng)化學(xué)環(huán)境惡化和操作市場(chǎng);增加水處理負(fù)荷和化學(xué)品用量,阻礙過(guò)程用水封閉循環(huán)并引起腐漿;影響紙張的物理指標(biāo)。減少陰離子垃圾影響的最有效方法是使用定著劑(fixative)或陰離子垃圾捕捉劑(ATC)對(duì)漿料進(jìn)行預(yù)處理。ATC一般為高陽(yáng)電荷密度的線性低分子質(zhì)量的聚合物,如聚胺、聚乙烯亞胺(PEI)、聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDADMAC)和一些無(wú)機(jī)的氯化合物(硫酸鋁、聚合氯化鋁等)。這些物質(zhì)有較強(qiáng)的電荷中和能力,可以減少干擾物質(zhì)對(duì)陽(yáng)離子助劑(如用作助留劑的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺和用作增強(qiáng)劑的陽(yáng)離子淀粉等)的負(fù)面影響,因此,有必要對(duì)新聞紙機(jī)白水系統(tǒng)進(jìn)行分析,研究其對(duì)新聞紙生產(chǎn)操作的影響。
1 實(shí)驗(yàn)
1.1 原料
原白水:取自齊齊哈爾造紙廠8號(hào)紙機(jī)(開(kāi)機(jī)后30min),其主要指標(biāo)如下:pH值7.2,電導(dǎo)率0.0820S/m,CD值2.60ml,濃度0.286%,SS1.22g/L,總的DCS1.64 g/L,灰分0.012 g/L。新聞紙漿料組成:APMP:SGW:NBKP:SBKP=40:40:12:8,漿料打漿度76°SR,pH值7.4,電導(dǎo)率0.0286 S/m,漿濃3.0%,白度58%。陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM):汽巴(Ciba)公司產(chǎn),電荷密度(pH值5)1.2mmol/g;聚乙烯亞胺(PEI):進(jìn)口,電荷密度(pH值7.0)5.0mmol/g。
膨潤(rùn)土:泰國(guó)進(jìn)口;碳酸鈣:國(guó)產(chǎn),折射率1.56,白度98%,粒度0.1-0.3微米。
1.2實(shí)驗(yàn)儀器
ZQJ1-B抄片器:規(guī)格直徑200mm,西北輕工業(yè)學(xué)院機(jī)械廠;德國(guó)MutekPCD03型膠體電荷自動(dòng)滴定儀;DDJ型動(dòng)態(tài)濾水儀;PHS-3C型酸度計(jì);DDS-11A電導(dǎo)率儀。
1.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及分析方法
1.3.1 取50ml白水在105℃下烘干,,殘余固形物即總固形物(TS)。
1.3.2 50ml白水在2000r/min下離心分離,取上層清液為DCS水樣,在105℃下烘干,所得固形物即為DCS。
1.3.3 陽(yáng)電荷需求量(CD值)的測(cè)定:采用德國(guó)MutekPCD03膠體電荷自動(dòng)滴定儀。標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)離子物質(zhì)為聚二乙烯丙基二甲基氯化銨(PDADMAC),濃度為0.001mmol/L,白水量為10ml。以消耗標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的體積數(shù)表示。
1.3.4 纖維留著率的測(cè)定:紙漿的細(xì)小纖維含量按照TAPPI標(biāo)準(zhǔn)T261CM-94進(jìn)行測(cè)定,細(xì)小纖維的留著率用DDJ動(dòng)態(tài)濾水儀測(cè)定并計(jì)算得出。
1.3.5 循環(huán)白水的制備(模擬生產(chǎn)過(guò)程):將漿濃為3%的漿料用原白水稀釋到1%的濃度,在55℃的水浴中在100r/min下攪拌1小時(shí),然后過(guò)濾,得到干都未 20%的漿片。其濾液即為二次循環(huán)白水,為了得到更高循環(huán)次數(shù)(n次)的白水,可將此過(guò)程再循環(huán)n次,即用得到的濾液再稀釋新的原漿料,再過(guò)濾濃縮取得n 次循環(huán)白水,標(biāo)注備用。
2 結(jié)論
2.1 新聞紙混合漿中含有大量的DCS(來(lái)自APMP與SGW),且DCS隨白水循環(huán)次數(shù)的增加而不斷積累,導(dǎo)致細(xì)小纖維的留著率下降,降低了CPAM助留體系的使用效果。
2.2 白水封閉循環(huán)次數(shù)的增加,使積累的DCS物質(zhì)及樹(shù)脂酸和脂肪酸含量增加,減少了纖維間結(jié)合并增加了發(fā)色基團(tuán),從而使紙張裂斷長(zhǎng)和白度降低。
2.3 不同的循環(huán)白水使用次數(shù)和添加不同量的PEI捕集劑后,系統(tǒng)有不同的纖維留著效果。會(huì)用次數(shù)低時(shí)(如小于20次),留著效果隨著PEI的增加而提高,而在使用多次循環(huán)之后的白水(60次以上)時(shí),細(xì)小纖維的留著效果在PEI的添加臨界值(PEI用量0.28%)以下是不明顯的。
2.4 無(wú)助留助濾體系參與的情況下,新聞紙漿料系統(tǒng)在白水使用超過(guò)70次時(shí),纖維留著率不足50%,系統(tǒng)惡化,需要添加化學(xué)助劑。
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