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现代造纸工业正在向着中一碱性、白水高度封闭循环的方向发展,阴离子垃圾在循环使用的白水中不断累积,对湿部各种添加剂(特别是阳离子型添加剂)均造成了不同程度的影响:增加了它们的消耗量,使造纸成本不断上升。目前已研制出一种较好的非离子型助留助滤体系,它是由聚氧化乙烯(Polyethylene oxide,简称PEO)及膨润土(bentonite)组成的微粒助留体系;研究结果表明它具有较好的抗阴离子杂质干扰的性能。本研究在这个助留体系的基础上,探讨了传统阳离子AKD施胶剂在新型助留体系和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)/膨润土助留体系中的应用效果,同时测定其在阴离子杂质存在情况下的施胶效果,并添加酚醛树脂改善在新型助留体系中的施胶度;另外通过对AKD的乳化剂配方和乳化工艺进行改进,制备出一种能抵抗阴离子杂质干扰的新型AKD乳液,并对其应用效果和留着机理进行了探讨。主要研究结果如下: (1)在PEO/膨润土和CPAM/膨润土体系中,阳离子AKD乳液能取得较高的施胶度;但是阴离子杂质的存在对传统阳离子AKD乳液的施胶效果均有较大影响,施胶度下降幅度平均约为30%;添加酚醛树脂可以一定程度上改善阴离子杂质的干扰,提高幅度平均约为10%。 (2)当HLB值为15时AKD原粉能得到相对较好的乳化,组成为6-8-9的阴离子复配乳化体系的乳化能力较好,由此而得的乳液具有良好的施胶性能,但是乳液粒径稍大且稳定性方面有所欠缺,作为现场乳化的产品还是可行的。这在以后的研究中还要进一步改进。 (3)自制乳液的施胶度在施胶剂的添加量大于0.15%时比阳离子AKD乳液明显要高;阴离子杂质存在的情况下,自制乳液受干扰的程度比阳离子AKD乳液要小50%;添加填料时,自制乳液的施胶效果好于阳离子AKD乳液,并且添加滑石粉的效果好于GCC;自制乳液对pH的变化适应良好,完全可以满足中性施胶的要求;自制乳液施胶的纸张除抗张强度略差外,其余物理性能均与阳离子AKD乳液进行施胶的纸张差不多,均能满足普通文化用纸的要求。 (4)通过机理研究可知:自制乳液的留着完全依靠PEO助留剂:用于普通文化用纸时AKD-PEO-bemonite的助剂添加顺序较好;硫酸铝的用量越大对施胶度增大越有利,但当用量达到1%后随着硫酸铝用量继续增大,则施胶度又有所下降。 (5)在模拟动态条件下,自制AKD乳液的施胶度要好于阳离子AKD乳液的施胶度,说明自制AKD乳液的动态留着率比阳离子AKD乳液要高。 (6)原浆对AKD粒子的吸附量很小,当加入PEO/膨润土助留体系后吸附量大大增加,再次说明新型AKD粒子的吸附是依靠PEO助留剂的;将浆料筛分开后的吸附实验说明在本研究中这个特定的造纸体系中,长纤维比短纤维对AKD粒子的吸附能力更强。