開好造紙機的那些事
發布時間：2024-06-29
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隨著紙機白水封閉循環程度的提高，紙機濕部干擾性的陰離子雜質的聚集和濃度越來越高，陰離子垃圾的問題更加突出。
陰離子垃圾的組成
陰離子垃圾(anionictrash)包括半纖維素、親脂抽出物、木素、中性多糖、帶電多糖、蛋白等。
膠體粒子是由抽出物、碳水化合物和木素類物質組成，這些物質又分為溶解物和膠體物兩類。
溶解物和膠體物是造紙用水封閉循環中最主要的組分，白水中的溶解物(DS)與膠體物(CS)統稱為膠溶物(DCS)。
在造紙系統中，陰離子垃圾含量一般可用漿料濾出液的陽離子需求CD(catioicdemand)來表示。
DCS的危害及來源
隨著紙機白水的封閉循環程度越來越高，陰離子垃圾也隨之越積越多，會產生許多負面影響，其主要危害表現如下：
DCS中陰離子物質是“陰離子垃圾”的主要組分，在濃度較高時，會削弱陽離子型助劑的使用效果；
膠體具有粘性，易發生沉積，是產生二次膠粘物障礙的重要原因；
DCS積累過多，導致水系統化學環境惡化和操作失常；
增加水處理負荷和化學品用量，阻礙過程用水封閉循環和引起腐漿。
DCS一方面來源于可溶性木材抽出物(小分子木素、淀粉、糖類等)、樹脂等天然物質，另一方面來源于廢紙漿中混入的膠粘劑類物質；同時造紙過程中加入的化學助劑和漿中的細小纖維碎片也是DCS的重要組分。
這些物質的幾何尺寸一般小于10μm，因此控制起來具有相當大的難度，且控制對象僅限于膠體物質(CS)。
陰離子垃圾對紙張性能的影響
系統封閉循環后陰離子垃圾會直接影響到紙機的操作和成紙的質量。
由于各紙廠的生產原料、紙種和生產條件等不同，紙機白水封閉循環對成紙性能的影響并沒有一個統一的評價標準。
下面主要介紹白水系統封閉對新聞紙、紙板和包裝紙性能的影響：
對于新聞紙，其裂斷長、抗張強度、耐破指數、伸長率和結合力均隨著DCS的增長而降低；在光學性能方面，白度隨著污染物的增加而降低，光散射系數、光吸收系數和不透明度一般隨著污染物的增加而增加。
研究發現,CS比DS對新聞紙裂斷長的影響更大。
對于紙板和包裝用紙，物理強度沒有受到不良影響，反而有一定程度的提高，紙板耐破度和環壓強度指標呈上升趨勢，而白水系統中的油類物質的積累會使紙頁的物理強度大大降低。
減輕“陰離子垃圾”的措施
在現代造紙系統中，常采用化學方法對DCS進行控制。
其中，減少造紙體系中陰離子垃圾的影響最有效的方法是用陰離子垃圾捕捉劑(ATC)或定著劑(fixative)對漿料進行預處理。
ATC一般為高陽電荷密度的線性低分子質量的聚合物，包括無機ATC和有機ATC,例如聚胺、聚乙烯亞胺(PEI)、聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDADMAC)和一些無機的鋁化合物(硫酸鋁、聚合氯化鋁等)。
這些物質都具有較強的電荷中和能力,可以減少干擾物質對陽離子的需求，這樣就減少了對陽離子助劑的負面影響。
ATC主要是通過電荷中和的作用或吸附橋聯的作用，與可溶性的陰離子雜質形成體積很小的配對物，將其絮凝后留著和固著在纖維和填料上。
ATC一般是在紙漿加入其他陽離子助劑之前加入，有時必須盡早加入來控制系統的陽離子需求，ATC的種類對其使用效果有重要影響。
此外，還可以在網部加入助留劑和固著劑(中和并固定AT)，使一部分CS隨紙頁帶走；或者是采用氣浮加砂濾的方式可使處理的澄清水的固形物含量下降到5mg/L以下，然后再采用膜法或生物膜法系統處理，以除去水中溶解的有機物和溶解鹽。
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