OCC废纸造纸废渣中细小纤维的特性研究

本文以OCC废纸造纸废渣和OCC废纸浆为研究对象,对其在纤维形态、表面电荷等方面的特性进行了对比研究。结果表明:造纸废渣中的细小纤维的比表面积是废纸浆纤维的2倍左右,且其含量也远远超过废纸浆;造纸废渣纤维的电导率及阳离子需求量均比废纸浆纤维的高,Zeta电位的绝对值也更高;另外,废渣纤维的灰分含量、打浆度都高于废纸浆纤维。这些现象都与造纸废渣中细小纤维比表面积大及组分含量高的特点是密不可分的。

桉木浆细小纤维表面化学特性

以漂白KP桉木浆中的原生细小纤维(P200)和长纤维(R30)打浆剥落的细小纤维碎片(P′200)为研究对象,发现它们在物理形态与表面化学性能方面存在明显差异。研究结果表明:细小纤维中戊聚糖含量P200为26.16%,P′200为20.06%;羧基含量P200为6.386 mmol/100 g绝干浆,P′200为5.484 mmol/100 g绝干浆;灰分含量P200是P′200的3.6倍;比表面积P200为14.36 m2/g绝干浆,P′200为91.66 m2/g绝干浆。细小纤维比原浆有更大的保水值,且细小纤维的保水值随着系统pH值的升高而增大;P2′00比P200吸附有更多的水和更高的阳离子需求量。纸浆系统电导率的升高对P200的保水值基本上没有影响,对原浆和P′200的水化程度有一定的压缩作用,且都呈缓慢下降趋势。

细小纤维表面化学特性研究(Ⅱ)——浆料系统电导率对细小纤维性能的影响

对漂白桉木KP浆的细小纤维及长纤维打浆后产生的细小纤维在电导率作用下的电荷需求量、叩解度和保水值变化情况进行了研究。结果如下:随着电导率升高,P200(原生细小纤维)与P2′00(打浆产生的细小纤维)的阳离子需求量及阴离子需求量都在增大,电导率为0.3s/m时分别达到最大值0.0135和0.151meq/g。P200和P′200的初始叩解度分别为51.5和64.5°SR,初始保水值分别为318.7%和452.3%。随着纸料电导率的升高,P200的叩解度有明显下降趋势,而P′200基本不变;P200的保水值在轻微上升,而P′200则呈明显的下降趋势。在电导率接近0s/m时P200的阴离子和阳离子需求量的胶体滴定比率(CTR)值高出P2′00的一倍,但在电导率达到0.3s/m以后,两者的CTR值基本接近。在一定的电导率影响下,P200的初始保水值高于其对照值,P′200的初始保水值低于其对照值,随着作用时间的延长,P200和P′200的保水值都呈增大趋势,电导率对P200的保水值影响较小,而对水化程度大的P2′00水膜层压缩作用更明显。

不同打浆设备对二次细小纤维产生及质量的影响

利用Valley打浆机、PFI磨和HCR(高浓盘磨)对漂白硫酸盐针叶木浆料进行处理,制备、搜集二次细小纤维;观察其形态,测定黏度、比沉降容积、表面电荷等参数。结果表明:Valley细小纤维以片状组分为主,HCR细小纤维中纤丝状组分与薄片状组分含量相当,PFI细小纤维绝大部分是纤丝状组分,中高浓打浆有利于产生纤丝状细小纤维。添加细小纤维,可提高纸张紧度、平滑度、不透明度,但抗张指数、撕裂指数、耐折度则是在细小纤维加入量的某一范围内增加明显,透气度及白度降低。PFI细小纤维和HCR细小纤维较之Valley细小纤维,更能提高成纸强度及降低透气度。

APMP浆细小纤维与纸张性能的关系

以打浆度为65°SR的杨木APMP浆为研究对象,通过筛分试验测定通过200目筛网的细小纤维的含量,考察了细小纤维对纸张强度、紧度和不透明度的影响。结果表明,过200目筛网的细小纤维在浆料中约占40%,它的存在可以使成纸的抗张强度提高120.7%,紧度提高32.2%,撕裂度提高12.6%,不透明度降低0.66%。扫描电镜显示筛分后所成纸页中只有长纤维纵横交错,而未经筛分的纸页中细小纤维填充在长纤维所交织组成的网络空穴里,有利于纤维间的结合。

细小纤维表面化学特性研究(Ⅰ)——湿部pH值对细小纤维性能的影响

对漂白桉木KP浆的细小纤维及长纤维打浆后产生的细小纤维在不同pH值条件下的电荷需求量、叩解度和保水值变化情况进行了研究，结果如下：pH值影响细小纤维的表面电荷密度，并对细小纤维的叩解度和保水值有非常大的影响。pH值从4升高到10，原生细小纤维（P200）、打浆产生的细小纤维（P’200）的阳离子需求量分别由0．033和0．050meq／g增大到0．060和0．110meq／g；P200和P’200的阴离子需求量最大值分别为0．014和0．01meq／g；pH值在4～10范围P200和P’200呈“净负电荷性”，在中性奈件下，P200和P’200的胶体滴定比率（CTR值）最大值分别约为0．4和0．2。pH值对叩解度的影响P200大于P’200，pH值对保水值的影响P200小于P’200，P’200有较大的初始叩解度和较高的初始保水值。

细小纤维对三种纸浆纸页性能的影响

以硫酸盐竹浆、硫酸盐桉木浆及碱法麦草浆为研究对象,经打浆后,采用Bauer-McNett纤维筛分仪除去200目以下的细小纤维,考察了细小纤维对三种浆料的打浆度及对纸页强度性能的影响。结果表明,除去细小纤维后,三种浆料的纤维平均长度明显增加,平均宽度也略有增加;在筛分除去细小纤维后,三种浆料的打浆度呈现不同的变化,随打浆转数增加,麦草浆打浆度保持在18°SR,竹浆则稍有降低,而桉木浆略有增加;筛分除去细小纤维,三种浆料纸页松厚度、撕裂度和零距抗张强度增加,其他各项强度性能均呈降低趋势。

PEI/APAM助留体系下细小纤维-碳酸钙共絮聚的研究

以杨木P-RC APMP为原料,对其进行筛分,并对P-RCAPMP细小纤维与碳酸钙进行共絮聚,研究了PEI/APAM微粒助留体系下,不同的PEI用量、APAM用量及剪切力对细小纤维-碳酸钙共絮聚的影响。结果表明:随着PEI用量的增加,PEI/APAM体系所形成的共絮聚团的表面负电荷在不断降低,浆料的Zeta电位绝对值在不断变小;在PEI/APAM体系中,当PEI用量为0.25%、APAM用量为0.03%时,细小组分的留着效果好;在高剪切作用下,共絮聚团的浆料留着性能与滤水性能在不断降低。

APMP浆细小纤维对纸张性能的影响

以打浆度为65°SR的杨木APMP浆为研究对象,通过筛分试验测定了通过200目筛网的细小纤维的含量,考察了细小纤维对纸张强度、紧度和不透明度的影响.结果表明,过200目筛网的细小纤维在浆料中约占40%,它的存在可以使成纸的抗张强度提高120.7%,紧度提高32.2%,撕裂度提高12.6%,不透明度降低0.66%.扫描电镜显示,筛分后所成纸页中只有长纤维纵横交错,而未经筛分的纸页中细小纤维填充在长纤维交织所形成的网络空穴里,有利于纤维间的结合.这一研究结果的实际意义是,在实际生产中,应根据成纸性能要求调节工艺参数以控制APMP浆料中过200目筛网细小纤维的含量.

不同转数对浆料滤水性能以及细小纤维和填料留着的影响

以针叶木浆板为原料,以阔叶木浆板为标准原料,在不同的打浆度以及打浆时间下对其进行筛分、过滤来提取细小纤维,采用共絮凝工艺,研究不同转数对浆料滤水性能以及细小纤维和填料留着的影响.结果表明：随着剪切力的增大,滤水性能提高,细小纤维和填料的留着率降低,纸张的物理性质有了一定程度的提高.

纤维分级设备对杨木P-RC APMP细小纤维性能的影响

对杨木PRC-APMP进行了纤维筛分分级制取细小纤维试样,对比探讨了DDJ与SWECO圆形振动筛两种细小纤维筛分的特性。结果表明:不同分级设备细小纤维筛分收益率均随着筛网目数的增加而下降,但SWECO细小纤维的筛分收益率明显高于DDJ细小纤维。DDJ细小纤维具有更高的表面电荷量、更高的扭结指数、卷曲程度和更多的丝状组分,而SWECO细小纤维具有更高的黏度、更高的纤维束含量。

纸浆细小纤维研究方法

纸浆细小纤维是造纸纤维原料的重要组成部分,因制浆原料、制浆工艺、打浆工艺等条件的不同,纸浆细小纤维在形态、数量、表面电荷等方面各不相同。纸浆细小纤维的制备可以先对纸浆适当预处理,然后采用筛分仪筛分法、DD J筛分法、湿筛分法等方法进行。纸浆细小纤维可以采用数量分析法、光学长度纤维分析仪法、图象分析法、水力比容积法、共焦激光扫描显微镜法、电镜扫描法等多种方法进行研究。

Ⅹ．高得率浆细小纤维及其对抄造性能的影响

应用循环白水方法研究了高得率浆细小纤维及其对抄造性能的影响。结果表明，高得率浆中细小纤维含量在２０％以上；用循环白水制得的纸页比用清水制得的纸页空气阻力提高３３９％、物理强度提高９．３％～９３．４％、光学指标提高１％～１０％，由此表明细小纤维对抄造性能影响很大。高得率浆必需建立白水循环系统。

粉煤灰基硅酸钙-细小纤维-CPAM共絮聚改善加填纸张物理性能的研究

粉煤灰基硅酸钙(Fly ash based calcium silicate,FACS)作为一种新型的造纸填料,与传统造纸填料相比,具有平均粒径大(24μm),比表面积高(121m^2/g)的特点,可显著提高纸张的松厚度.为进一步改善FACS加填纸张的物理性能,研究采用FACS-细小纤维-CPAM共絮聚的方法制备高松厚度高强度纸张.结果表明,细小纤维用量对纸张结构性能、强度性能及光学性能影响显著.采用共絮聚加填方式制备的纸张,虽然松厚度有所下降,但强度性能和光学性能优势明显.综合纸张各项性能,当细小纤维含量为8%时,其纸张的抗张指数、内结合强度与撕裂指数比常规加填纸张分别高8.4%、9.8%和11.5%,且不透明度可提高1.2个百分点.

细小纤维对竹浆PFI磨浆和成纸性能的影响

本实验用扫描电镜和多媒体显微镜观察筛除细小纤维前后竹浆纤维的分丝帚化情况,分析研究竹浆中细小纤维的存在对其浆料性能和成纸性能的影响。结果观察到,在相近打浆度的条件下,筛除细小纤维后的竹浆长纤维分丝帚化比竹浆原浆的明显,成纸强度性能高。本实验从纤维形态方面来观察研究细小纤维对竹浆成纸强度的影响,是一种研究细小纤维对浆料性能影响的方法。

芦苇浆中细小纤维对造纸的影响

对芦苇浆中的纤维与细小纤维的组成进行了分析,研究了细小纤维对造纸的影响。结果表明,芦苇浆细小纤维的加入可改善填料的留着性能,能提高纸张的不透明度、紧度和抗张强度,但纸张的耐折度、耐破度和撕裂指数稍有下降。漂白芦苇浆抄造文化用纸的最佳工艺条件为:在打浆度为47°SR时去除一级细小纤维,加入10%的二级细小纤维,同时加入填料(松香胶、硫酸铝、滑石粉)。

细小纤维与PAM共絮凝工艺留着及滤水性能的探讨

分别以针叶木浆板为原料,阔叶木桨板为标准原料,在不同的打浆度以及打浆时间下对其进行筛分、过滤来提取细小纤维,采用共絮凝工艺,选用碳酸钙作填料,加入不同浓度的PAM测浆料的滤水性能和细小纤维与填料的留着。结果显示:随着PAM加入量的增大,浆料的滤水时间缩短,滤水性能提高,细小纤维和填料的留着率也都提高,但是提高的幅度都在变小。从纸张的物理性质也可以看出,PAM最佳的添加量为0.06%。

杨木P-RCAPMP细小纤维筛分组分对纸张性能的影响

选用杨木P-RC APMP为原料,打浆至68°SR后利用SWECO圆形振动筛筛分出三个类别(P200、P300、P400)的细小纤维,观察其形态,测定黏度、比沉降容积、表面电荷等参数,研究了不同P-RC APMP细小纤维筛分组分对纸张性能的影响.结果表明:筛网目数越高,所得细小纤维的表面电荷、粘度和丝状组分含量越高.筛网目数越高的细小纤维,所得纸张的松厚度、透气度和不透明度越低,而强度性能越高.

PAC助留体系下细小纤维-碳酸钙共絮聚的研究

以杨木P-RC APMP为原料,对其进行筛分,并对P-RC APMP细小纤维与碳酸钙进行共絮聚,研究了PAC助留体系下,不同添加量对共絮聚团和浆料电性、共絮聚团大小、浆料体系的留着与共絮聚体系滤水性能的影响;结果表明:随着PAC用量的增加,共絮聚团的表面电荷、浆料的Zeta电位与白水阳离子需求量都在不断减小;通过FBRM检测,当加入PAC后,共絮聚团尺寸大小为12.5μm,PAC添加量为0.8%时,细小组分留着率为47.2%.

高得率浆中细小纤维行为的研究

应用循环白水方法研究了高得率浆细小纤维及其对成纸性能的影响。结果表明，高得率浆中细小纤维含量在20％以上；用循环白水制得的纸页比用清水制得的纸页空气阻力提高339％、物理强度提高9．3％～3．4％、光学性能提高1％～10％，由此表明细小纤维对成级性能影响很大。高得率浆需建立白水循环系统。