树脂酸钙的形成及其影响因素

通过对自制的水溶性松香树脂酸钠模型物与一定浓度Ca2+作用下的树脂酸钙生成量及其影响因素等进行研究,模拟造纸实际生产过程中树脂酸与湿部系统中Ca2+作用生成的树脂酸钙障碍物及其影响因素。结果表明,Ca2+与水溶性或胶体性的树脂酸钠进行离子交换,生成黏性高且有聚集成大颗粒倾向的树脂酸钙。溶液中Ca2+浓度越大、pH值和温度越高,树脂酸钙生成量越大,且生成树脂酸钙所需的时间越短。

ACS对钙离子吸附性能的研究

自制的ACS是一种带有支链的改性天然高分子物质,其羧基取代度为0.57,阳离子取代度为0.02。吸附动力学研究表明,ACS对Ca2+的吸附速率快,两者之间有较强的吸附作用力,且吸附动力学曲线只出现一个"平台"。等温吸附研究表明,ACS对Ca2+的吸附符合Langmuir模式和Freundlich模式,为单分子化学吸附。吸附量随pH值的升高而增加,当pH值>6.5,并基本保持不变时,在实验浓度范围内,吸附量随着Ca2+初始浓度的增加而升高,当Ca2+加入量为3.93 mmol/L,ACS用量为2.0 g/L,pH值为6.5±0.1时,25℃、45℃、65℃的平衡吸附量分别为0.687、0.743和0.826 mmol/g;当Ca2+初始浓度为0.983 mmol/L时,ACS的用量为2.0 g/L达到最佳效果,用量继续增加,吸附量反而下降。

Ca^(2+)对AKD施胶及CPAM助留助滤性能的影响与控制

研究了系统中的多价金属离子(如Ca2+)对AKD施胶以及CPAM助留助滤性能的影响与控制方法。研究发现,ACS能络合Ca2+等多价金属阳离子,清洁纸浆纤维表面,保护CPAM助留助滤及AKD施胶性能。在Ca2+浓度为18.75mmol/L(相应的电导率为3000μS/cm左右)、CS用量1.0%、AKD用量0.2%、CPAM用量0.025%及pH值7.5的条件下,加入用量为0.2%的ACS后纸料的滤水时间、白水浊度及AKD施胶度均能获得较好结果。

静电纺丝纤维的研究及应用进展

文章综述了静电纺丝纤维的形态及其影响因素,包括聚合物及其溶液性质,电压、电极间距、液体流速等纺丝条件,以及环境等因素。并介绍了静电纺丝纤维在增强复合材料、过滤分离、组织工程、药物传输、生物催化等领域的应用进展。

树脂酸钙的生成及其控制

研究了树脂酸钠在Ca2+存在下的溶液浊度变化特点,分析了不同反应温度、溶液的pH、ACS用量及添加顺序等工艺条件对多价金属离子络合剂ACS控制树脂酸钠的影响。结果表明:游离的树脂酸钠盐能与Ca2+进行离子交换,生成疏水且易聚集的树脂酸钙。ACS能通过吸附溶液中的Ca2+而有效控制树脂酸钙的形成。提高温度和pH,降低溶液的初始浊度,有利于ACS对Ca2+的吸附。无论在树脂酸钙形成前或形成后添加ACS均对树脂酸钙的形成有控制作用,但在树脂酸钠接触Ca2+前使用ACS更有利于防止树脂酸钙的生成,且ACS用量可以降低一半。

钙离子与钠离子对浆料Zeta电位的影响

用氯化钙和氯化钠调节添加了不同化学助剂的去金属离子浆料电导率,用德国mütek公司SZP-04型Zeta电位仪检测对比浆料Zeta电位的变化情况,探讨了Na+和Ca2+对浆料Zeta电位的不同影响,并应用Minitab软件对实验测得的结果进行量化分析。结果表明:无机盐离子使浆料Zeta电位绝对值下降,Ca2+对浆料Zeta电位绝对值的降低作用高于Na+。浆料Zeta电位(ζ)随浆料电导率(σ)以及浆料初始Zeta电位值(ζ0)的变化符合数学模型:ζ=-0.388+0.988ζ0+0.202lnσ-ζ00.091lnσ(氯化钙调节电导率时),ζ=-0.806+0.960ζ0-0.316lnσ-ζ00.102lnσ(氯化钠调节电导率时)。浆料Zeta电位在等电点附近时,CPAM的助留助滤性能最佳。与Na+相比,Ca2+更容易使造纸系统的Zeta电位值过高甚至达到正值,从而影响浆料的性能。

纸浆纤维对钙离子吸附行为及机理

以去金属离子处理后的漂白硫酸盐桉木浆及针叶木浆为原料,研究纸浆纤维对Ca2+的吸附动力学及影响吸附的因素。结果表明:Ca2+初始浓度较低时,漂白化学木浆对Ca2+的吸附能力随着Ca2+初始浓度的增加而快速提高。Ca2+初始浓度0.471 7 mmol/L时,阔叶木浆达到饱和吸附,吸附量为0.016 0 mmol/g;针叶木浆在Ca2+初始浓度为0.220 1 mmol/L时就达到饱和吸附,吸附量为0.008 4 mmol/g,吸附能力与针阔叶浆各自所带羧基量一致。在pH 7.5、温度25℃条件下,符合Langmuir方程等温吸附线,且纸浆对Ca2+的吸附为单分子吸附。Ca2+浓度和pH的升高将使纸浆纤维对Ca2+的吸附能力提高,阔叶木浆和针叶木浆中Ca2+加入量为0.035 6和0.016 5 mmol/g时,木浆达到饱和吸附。pH超过7,纸浆表面游离羧基将完全被Ca2+吸附;纸浆纤维对Ca2+的吸附属放热吸附,提高温度将会降低纸浆纤维对Ca2+的吸附量。

金属离子对造纸湿部及成纸性能的影响

研究了钙离子和钠离子对造纸湿部及成纸性能的影响。研究结果表明,在不添加助剂的浆料中,金属离子使浆料滤水和留着性能提高;添加了阳离子淀粉、AKD、CPAM、硅溶胶等助剂后,金属离子会削弱浆料中功能助剂的性能,且影响浆料滤水和留着性能。钙离子对浆料的助留助滤性能的影响大于钠离子;金属离子同样影响AKD的施胶效果,钙离子对AKD施胶效果的降低作用大于钠离子;随着浆料中金属离子含量的增加,成纸的抗张强度和耐折度先增大后减小,且添加钙离子后抄成的纸张强度基本上都低于添加钠离子调节浆料至相同电导率时而抄成纸张的强度。

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。

纸浆比表面积与保水值的相关性

漂白桉木KP浆的保水值(WRV)与比表面积可建立数学模型y=127．15 lnx+12．574．相关性系数R^2为0．9032。pH值影响纸浆纤维上羧基的电离程度,改变纸浆的WRV。不同pH值下,漂白桉木KP浆的WRV与比表面积可建立数学模型y=[0．867(pH)~2-11．705(pH)+136．4]lnx+[- 1．4266(pH)~2+18．246(pH)-22．001]。电导率对纸浆的WRV也有影响。在不同电导率影响下,漂白桉木KP浆WRV与比表面积可建立数学模型y=( 1271．5ρ~2-456．1ρ+138．59)lnx-1261．1ρ~2+481．63ρ-14．912)。对3个数学模型验证表明,实测纸浆WRV与通过数学模型公式计算的WRV数据基本相符。

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。

苇浆对钙离子的吸附特性及影响因素研究

采用去金属离子处理后的硫酸盐漂白苇浆,研究了苇浆纤维对Ca2+离子的吸附动力学及其影响因素.结果表明:在Ca2+初始浓度较低时,漂白化学浆的吸附容量随着Ca2+初始浓度的增加快速提高,当[Ca2+]达到0.2 mmol/L时,吸附容量基本保持不变,说明本苇浆与Ca2+间吸附为化学吸附.在pH 7.5、温度25℃条件下,苇浆纤维对Ca2+的饱和吸附量为0.024 mmol/g,符合Langmuir方程等温吸附线,且为单分子吸附.随着pH的升高,苇浆纤维对Ca2+的吸附量同步增加,在pH值7以后苇浆表面的游离羧基将完全被Ca2+离子吸附;苇浆纤维对Ca2+的吸附属放热吸附,提高温度将使苇浆纤维对Ca2+的吸附量略有降低.

造纸系统中的无机盐和阴离子干扰物控制

指出水系统封闭循是造纸工业目前最重要。最有潜力的清洁生产途径。造纸清洁生产及节约用水的关键是提高造纸白水的清洁程度。捷高水的利用率。而提高白水清洁程度的关键是降低湿部系统的阴离子类干扰物及无机盐的含量。并且让这些有害物质能有效地转移并吸附到纸浆纤维表面而留在纸页中，由此保持湿部化学环境的稳定和纸机的正常运行。

溶解与胶体性物质对细小纤维保水值及滤水性能的影响

以漂白硫酸盐桉木浆经打浆后筛分出的细小纤维及细小纤维碎片为实验原料,研究了不同类型阴离子干扰物(DCS)对细小纤维保水值及滤水性能的影响。结果表明,水溶性、胶体性及混合性的阴离子干扰物都降低了细小纤维的滤水性能,水溶性干扰物对细小纤维的润胀及水化有一定的抑制作用,而随胶体性干扰物含量的增加,细小纤维的保水值增大,水溶性与胶体性阴离子混合干扰物对细小纤维的水化有协同增大趋势。

无机盐与DCS对细小纤维润胀水化的作用研究

研究了无机盐及DCS(溶解和胶体性阴离子干扰物)对细小纤维的保水值及纸浆滤水性能的影响。结果表明,无机盐电解质的积累使得纸料系统的电导率升高,极大地降低细小纤维的保水值并改善细小纤维的滤水性能。且Ca^(2+)对降低细小纤维的润胀水化的作用大于Na^+。无论是水溶性阴离子模拟物、胶体性阴离子模拟物,还是它们的混合物(DCS)都削弱了无机盐对细小纤维水化层的压缩作用,使得细小纤维的保水值增大、纸料的滤水时间变长。碱木素阴离子模拟物对纸料滤水性能的影响大于聚丙烯酸钠阴离子模拟物,阴离子分散松香胶模拟物对细小纤维的保水值和纸料的滤水时间受电导率影响较大,而羧基丁苯胶乳阴离子模拟物对细小纤维的保水值受Ca^(2+)的影响相对较小,DCS对细小纤维的保水值及滤水性能影响很大,其影响程度超过了任何单一阴离子模拟物。