新闻纸厂造纸过程中的粘性杂质及其化学控制

• 作 者: 王旭
• 出 处: 华南理工大学
• 发表日期: 2003年期
• 关键词: 粘性杂质 粘性杂质模型物 胶体分散特性 化学控制 胶溶物质

近年来,随着新闻纸厂对废纸浆使用力度的加大,粘胶物障碍问题日益突出起来。这些粘胶物主要来源于废纸中的热融物、压敏胶、涂布粘合剂等多种人工合成有机物,在废纸制浆造纸过程中释放出来并常常以多种方式沉积在设备的表面上或残留在纸页中,产生障碍问题。同时,机械木浆的配用又向系统中引入了较多的树脂类物质,不仅增加了粘胶物的沉积趋势,而且导致了一系列与“阴离子垃圾”相关的障碍问题。上述问题已经严重影响到生产的正常性和最终产品的质量,现已成为实际生产中迫切需要解决的问题。这些粘胶物和树脂类物质具有粘性和亲脂性等特点,因此统称为“粘性杂质”。本课题就是围绕着粘性杂质的物理化学特性、沉积机理及其化学控制展开的。以采用废纸脱墨浆、马尾松机械浆配抄新闻纸的广州造纸厂为例,对纸机干燥部粘性沉积物的化学组分进行了分离和分析,确定了来自废纸浆的聚醋酸乙烯酯(PVAc)和聚丙烯酸酯类(PA),以及来源于机械浆的树脂类物质是形成沉积物的根源物质。根据对粘性沉积物的分析结果,选择了PVAc、PA、丁苯胶乳(SBR)和马尾松塔罗油作为“粘性杂质”的模型物,对它们进行了化学表征和胶体分散特性的模拟研究。发现它们在pH5.0-9.0 范围内,均以胶体的形式大致分布在100nm～1000nm 粒径范围内。除PVAc 粒子基本不显电性外、其它粘性杂质粒子表面均带有明显的负电性,但树脂提供的阳离子需要量(CD 值)远远大于PA 和SBR。此外,在电导率和浊度上也存在着明显的差异。利用“旋转搅拌法”对粘性杂质的沉积机理进行了研究,发现不溶性钙皂的生成是树脂的沉积必需条件,并且与树脂沉积量的多少密切相关。对于二次粘胶物的沉积,阳离子型化学药剂的加入是重要原因,主要机理表现为低分子量捕集剂的电荷中和作用和高分子量絮凝剂的桥联絮凝作用。此外,粘性杂质的沉积同时受到pH 值、温度和浓度,以及自身粘性等多方面因素的影响。可以认为,树脂和钙皂在酸性条件下才可能发生明显的沉积, PA 在酸性和碱性条件下均有较强的沉积趋势,而SBR 和PVAc 由于自身较小的粘性而很少沉积或不易沉积。温度和浓度的升高分别可以增加它们的粘性和粒子间聚结的几率,进而增强沉积趋势。对于杂质来源多、用水封闭循环程度大的新闻纸厂而言,粘性杂质的化学留