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《造紙助劑的研究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、造紙助劑的最新研究進(jìn)展摘要本文把造紙助劑分為制漿助劑、抄紙助劑、涂布助劑和紙張二次加工用化學(xué)品4大類(lèi)?概述了造紙助劑在造紙業(yè)中的研究進(jìn)展、發(fā)展動(dòng)態(tài)及應(yīng)用概況。隨著現(xiàn)代造紙工業(yè)的發(fā)展,化學(xué)助劑愈來(lái)愈得到廣泛的應(yīng)用。各種性能優(yōu)良的助劑能否在造紙上有效地使用成為衡量一個(gè)國(guó)家造紙工業(yè)發(fā)展水平的重要依據(jù)。造紙助劑多為精細(xì)化學(xué)品,用量少、效果好?其主要作用是:改進(jìn)紙的質(zhì)量、賦予紙張?zhí)厥獾男阅?,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,同時(shí)可有效地減輕環(huán)境污染。我國(guó)造紙助劑的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)已有了較快的發(fā)展,各種新型的造紙助劑已經(jīng)投
2、入生產(chǎn),并在紙廠得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)也存在了很多問(wèn)題,并討論今后的發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞蒸煮助劑,綠氧,脫墨劑,漂白劑,抄紙助劑,含氟表面活性劑,消泡劑,涂布助劑引言造紙工業(yè)是以纖維為原料的化學(xué)加工工業(yè),在制漿、漂白、打漿、抄紙及成紙后加工工藝全過(guò)程的各個(gè)階段,均離不開(kāi)各種化學(xué)品的應(yīng)用?在制漿造紙過(guò)程中,除了采用常規(guī)化學(xué)品外,還要采用各種化學(xué)助劑以提高生產(chǎn)效率(如添加助濾劑以強(qiáng)化濕紙頁(yè)的脫水,從而提高紙機(jī)車(chē)速,提高產(chǎn)量)、減少原材料消耗(如在蒸煮過(guò)程中添加助劑以提高紙漿得率,從而減少木材原料消耗)、改善
3、成品和半成品質(zhì)量(如添加干增強(qiáng)劑以提高紙頁(yè)的干強(qiáng)度)、控制和緩和生產(chǎn)過(guò)程中可能發(fā)生的障礙(如添加樹(shù)脂控制劑以避免樹(shù)脂障礙)、使產(chǎn)品具有某些特殊性質(zhì)和功能(如添加耐水劑使紙張具有抗水性、添加阻燃劑使紙張具有不燃或難燃的性能),而且具有大幅度減少對(duì)環(huán)境污染的優(yōu)點(diǎn),給造紙工業(yè)帶來(lái)良好的敬意效益。目前,全世界的造紙化學(xué)品工業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。全球每年紙漿和造紙化學(xué)品的銷(xiāo)售額約為85億美元,主要分為兩大類(lèi):功能添加劑和工藝助劑。其中功能添加劑銷(xiāo)售額占72%,工藝助劑銷(xiāo)售額占20%,紙漿化學(xué)品和漂白劑各占4%。在年銷(xiāo)售
4、額為61億美元的功能添加劑中,顏料黏結(jié)劑占41%,膠料占15%,燃料、顏料和熒光增白劑占14%,干、濕增強(qiáng)劑各占9%;在年銷(xiāo)售額為17億美元的工藝助劑中,助留劑和疏水劑占39%,消泡劑占22%,去脂-殺蟲(chóng)劑占21%,瀝青質(zhì)和結(jié)垢控制劑占18%。[1]基于能源、資源、環(huán)境等方面的綜合考慮,造紙工業(yè)目前出現(xiàn)了許多新趨勢(shì)。雖然制漿造紙化學(xué)助劑的用量只占紙張總量的1%-2%,但對(duì)造紙的質(zhì)量和成本起著非常重要的作用。為了進(jìn)一步節(jié)約植物纖維資源和降低造紙生產(chǎn)能耗,紙張的低定量化和紙機(jī)的高速化已成為造紙工業(yè)發(fā)展的
5、主流趨勢(shì)之一,因此圍繞這些方面的新型功能助劑、過(guò)程助劑和涂布助劑的開(kāi)發(fā),也是一個(gè)方興未艾的研究領(lǐng)域。[2]此外,隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),對(duì)紙和紙制品的品質(zhì)的要求也越來(lái)越高,對(duì)其功能的要求也越來(lái)越廣泛,因此對(duì)相應(yīng)化學(xué)助劑的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。為適應(yīng)這些情況,就需要不斷開(kāi)發(fā)新的化學(xué)助劑以適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn),因此也賦予了制漿造紙化學(xué)助劑不斷發(fā)展和創(chuàng)新的強(qiáng)大生命力。綜上所述,廣泛開(kāi)發(fā)和應(yīng)用制漿造紙化學(xué)助劑已成為了造紙工業(yè)發(fā)展的必然。隨著造紙工業(yè)的蓬勃發(fā)展,制漿造紙化學(xué)助劑也必將顯示出越來(lái)越廣闊的發(fā)展前途。1造紙
6、助劑的分類(lèi)造紙助劑分為制漿助劑、抄紙助劑、涂布助劑和紙張二次加工用化學(xué)品4大類(lèi)2造紙助劑主要種類(lèi)的研究現(xiàn)狀2.1制漿助劑制漿過(guò)程是將植物纖維原料分離成纖維,是造紙工業(yè)中三大主要工藝過(guò)程之一。在這一過(guò)程中,纖維原料、紙漿都要經(jīng)過(guò)化學(xué)藥劑的處理,除了常用的酸、堿等化學(xué)藥品外,其他用于提高制漿生產(chǎn)效率、減少制漿中原材料的消耗、提高制漿質(zhì)量、控制和緩和制漿過(guò)程可能發(fā)生障礙時(shí)所用的輔助化學(xué)藥品都稱(chēng)為制漿化學(xué)助劑。制漿助劑主要圍繞如何保護(hù)纖維素和半纖維素以提高制漿得率及加速脫木素速率等方面進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)?制漿過(guò)程
7、中所需的化學(xué)助劑主要包括:纖維原料蒸煮時(shí)用的助劑;紙漿漂白用的漂白助劑;廢紙制漿用的脫墨劑;消除制漿過(guò)程中泡沫的消泡劑;防止黑液濃縮過(guò)程饑餓購(gòu)得阻垢劑等。2.1.1蒸煮助劑2.1.1.1組成蒸煮過(guò)程中所用的助劑,從化學(xué)組成來(lái)看主要分為兩大類(lèi):無(wú)機(jī)蒸煮助劑:在蒸煮過(guò)程中添加的輔助化學(xué)藥品是無(wú)機(jī)物的稱(chēng)為無(wú)機(jī)蒸煮助劑。有機(jī)蒸煮助劑:在蒸煮過(guò)程中添加的輔助化學(xué)品是有機(jī)物的稱(chēng)為由機(jī)蒸煮助劑。2.1.1.2作用機(jī)理蒸煮過(guò)程大致可分為兩個(gè)階段:第一個(gè)結(jié)算為滲透與反應(yīng)階段,即蒸煮液浸入木片或草片中,并與木素等發(fā)生反
8、應(yīng);第二階段是溶出階段,即反應(yīng)后的木素進(jìn)入蒸煮液中。當(dāng)然這兩個(gè)階段也不能截然分開(kāi)。作為蒸煮助劑在這兩段的作用原理是:加快蒸煮液的浸透,加快蒸煮反應(yīng),創(chuàng)造或發(fā)改善有利于溶出非纖維素物質(zhì)條件。2.1?1?3主要的新型蒸煮助劑目前廣泛使用的蒸煮助劑為蔥醍類(lèi)化合物[3].特別在木材資源緊缺、能源緊張的國(guó)家,蔥醒類(lèi)助劑的使用已相當(dāng)普及?蔥醍類(lèi)化合物作為蒸煮助劑不僅能提高紙漿得率,而且還可減少蒸煮用堿量、縮短蒸煮時(shí)間、降低蒸煮溫度和紙漿硬度,所起的良好作用是有目共睹的.國(guó)內(nèi)堿法制