改善静电复印纸防潮性能的研究

本文探讨了常用造纸化学品在改善静电复印纸防潮性能方面的应用。通过单因素实验和正交实验,研究了AKD表面施胶、浆内添加湿强剂PAE及防水剂乳化石蜡对成纸的抗张强度、高湿强(高温高湿下的抗张强度)、挺度、环压强度和相对吸收性的影响。结果表明:AKD固形物含量在0.3g/m2,PAE添加量为0.35%左右,乳化石蜡添加量在1.5%时,成纸性能最佳,复印纸的防潮性得到较好的改善。

热水提取玉米秆半纤维素的研究

利用热水分别在150℃,160℃,170℃下提取玉米秆中半纤维素,对提取液中糖类组分及含量进行了测定,并在糖类得率较高的情况下对分离半纤维素后的玉米秆进行制浆、漂白。结果表明,随温度的升高和保温时间的延长,提取液pH逐渐下降,提取液中木糖和阿拉伯糖的得率均呈先升高后降低的趋势,160℃保温210min,总木糖得率最高,达到70%。提取半纤维素后的玉米秆烧碱-蒽醌法制浆效果较未经提取的玉米秆差,但纸浆的可漂性增强。

木素脱氢聚合物与木糖的化学键连接研究

木素—碳水化合物复合体(简称LCC)普遍存在于植物细胞壁中,给造纸工业中的制浆和漂白带来了很大困难,为了解决LCC连接键的断裂难题,研探讨其键接形式显得十分必要。本文以木糖为例,β-葡萄糖苷酶、葡萄糖氧化酶、过氧化物酶的酶体系中,向木糖水溶液体系中逐滴滴加松柏醇葡萄糖苷(coniferin)的缓冲溶液(0.2M乙酸钠/酸,pH=4.9),期间不断通入以棉花和活性炭净化的空气,在30℃条件下反应10天。得到木素脱氢聚合物(DHP)与木糖复合体,通过离心分离得到水溶性和水不溶组分,水溶性组分采用凝胶渗透色谱(GPC)分离出,得到的LCC组分与水不溶LCC组分均利用傅里叶红外光谱(FT-IR)和液态高分辨率13C-NMR技术检测,结果证实在木糖存在的前提下,木素脱氢聚合物在生成过程中与木糖主要以苯甲醚键和酯键的形式结合,而生成的木素单元则主要β-O-4,β-β,β-1和β-5的结构为主。

多层成型技术及其研究进展

介绍了多层成形的概况及研究进展。多层成形使纸页层间有不同的纤维结构组织和填料或助剂分布,从而提高纸页性能及优化了浆料的配置;多层纸质量的关键是要有良好的层间纯度,层间混合不仅影响纸页的使用性能和外观,而且降低了多层成形的优势。

新闻纸化学法脱墨工艺条件的研究

主要研究了新闻纸化学法脱墨过程中各个因素对脱墨效果的影响,根据结果优化出最佳工艺条件,得到白度和物理性能优良的纸浆,实验发现,一定的脱墨温度和脱墨药品不仅能够提高脱墨纸浆的白度,也能够提高脱墨纸浆的强度性能,表现为脱墨后的纸浆的耐折度、抗张指数、耐破指数、撕裂指数均有增加。实验得出废旧新闻纸脱墨的最佳工艺条件为:脱墨温度为60℃,NaOH用量为1.0%,H2O2用量为1.0%,Na2SiO3用量为3.0%,肥皂用量为0.5%,EDTA用量为0.4%。在最佳脱墨条件下脱墨纸浆的白度为56.2%、耐折度为18次、抗张指数为37.14N.m/g、耐破指数为2.08kP.m2、撕裂指数为9.7mN.m2/g。

细小纤维对PCC预絮聚技术影响研究

分析针叶木浆和苇浆的纤维长度分布情况,比较了5种工艺条件下抄纸所得纸张的抗张指数、撕裂指数以及灰分含量.实验得出苇浆细小纤维含量高于针叶木浆,其所抄造纸页抗张指数和撕裂指数均较低,但细小纤维含量高有助于填料PCC留着.采用预絮聚加填,填料絮聚体主要留着在纤维交织空隙及毛细管处,较少影响纸页抗张强度,并且增加填料留着率.分析认为:采用PCC预絮聚技术,PCC絮聚体的留着位置对纤维之间的氢键结合影响较小;细小纤维缠绕及截留,有助于絮聚体在流送过程中的留着,从而对纸页的相关性能产生影响.

咪唑封闭型水性聚氨酯乳液对纸张的增强作用研究

本文研究了咪唑、甲苯-24,-二异氰酸酯和聚乙二醇400形成的封闭型水性聚氨酯预聚体经乳化后在纸张涂布以及湿部添加中的应用。用咪唑-TDI-PEG400聚氨酯预聚体乳液对牛皮纸进行涂布处理,讨论了表面涂布量为2g/m2、4g/m2、6g/m2、8g/m21、0g/m2时,牛皮纸各项物理性能的变化。另外,将咪唑-TDI-PEG400聚氨酯预聚体乳液添加到纸浆中,讨论了添加量为2%4、%、6%、8%和10%(相对于绝干浆的量)时,成纸各项物理性能的变化。研究结果表明:纸张涂布牛皮纸时,最适涂布量为4g/m2,此时牛皮纸的抗张指数、湿抗张指数、撕裂指数、挺度分别为空白纸样的1.29倍2、.88倍1、.21倍、1.02倍,湿强保留率达到16.81%。在湿部添加时,当加入量为10%,抄片的抗张指数、湿抗张指数、耐折度、撕裂指数、挺度分别为空白纸样的1.39倍、3.70倍、2.09倍、1.42倍、1.08倍,湿强保留率为15.25%。

烟梗混合打浆工艺的研究

采用KRK磨浆机,在不同磨浆浓度不同磨盘间隙下将烟草原料磨至不同打浆度,采用烟梗烟碎混合原料打浆方式,考察烟草薄片抗张强度、柔软度、吸收性与磨浆浓度、磨浆间隙和打浆度之间的关系。结果表明,磨浆浓度5%、磨盘间隙0.12mm的条件下将浆料磨至22±2°SR时,所得的烟草薄片匀度好、强度达到1.452kN/m、柔软度为841mN、吸收性为282.58g/m2。

纸张增强用羧甲基化壳聚糖的应用研究

本研究通过比较不同抄造条件下,如羧甲基化壳聚糖的用量,不同取代度的羧甲基化壳聚糖,以及对于不同浆料等变量条件下所抄造的纸张来考察对强度的影响。研究表明,对于漂白针叶木浆,当羧甲基壳聚糖的取代度为1.02附近时,纸张的裂断长达到最大,纸张的撕裂指数、耐破指数和耐折度都有不同程度的增加,对于苇浆基本上趋于一致。而随着羧甲基化壳聚糖的用量的增加,无论是是针叶浆还是苇浆,纸张强度较空白样都有提高。

造纸助剂的预混合工艺对纸张性能的影响

基于减少直接加入各种化学品繁琐的操作过程和因加填导致的纸张强度和填料留着等指标的下降,本实验通过提前预混合各种造纸化学品,然后直接用于抄纸,来改善纸张的强度和填料留着等性质。实验中将填料PCC、AKD、阳离子淀粉、CPAM、CP-3在抄纸前迅速地混合,然后加入浆料中,进行抄纸。研究结果表明:预混合合适的添加顺序为:PCC悬浮液→AKD乳液→阳离子淀粉→CPAM。各种化学品的添加量,实验中固定了AKD的用量为绝干浆的0.25%。根据实验的纸张性能检测的结果,PCC较合适用量为纸张总质量的20%,阳离子淀粉用量为绝干浆的1.5%,CPAM、CP-3的用量要根据留着和其他的纸张性质来决定。

碳酸钙预絮聚加填技术研究

造纸湿部预絮聚加填技术完全不同于直接加填技术,实验表明在预絮聚条件下成纸强度性能增大,填料留着增加,达到90%以上;本实验研究过程中的第二组工艺(PCC+CS+CP3+CPAM+AKD)制备的预絮聚体稳定性好,粒径大小合适。在制备絮聚体时药品的添加顺序,添加量以及剪切速率是主要影响因素,主要影响絮聚体的粒径大小和抗剪切能力。

温度对AKD施胶效果影响的研究

AKD中性/碱性抄纸,因AKD蜡熔点比常温高,当纸幅还没未燥时,AKD是以乳粒的形式存在,当湿纸幅进入干燥部,随着纸幅温度的升高,AKD乳粒会受热熔化而铺展。只有在一定温度下干燥后,才进行酯化反应,产生永久定着。因此温度是纸张抗水性能好坏的关键因素之一。干燥温度和熟化时间对成纸施胶度有很大的影响,干燥温度越高,纸的施胶度越高,且施胶发展熟化时间越短。当干燥温度低于90℃,AKD用量为0.2%时,不管自然熟化时间多长,其施胶度也难以达到应有的水平。因此,在保证不影响成纸质量的前提下,尽可能提高干燥温度,就可以达到较高的施胶效果和缩短施胶熟化时间。

松柏醇的合成及其在漆酶催化下对纤维交联影响的研究

研究了松柏醇两步合成法,以阿魏酸乙酯为起始物,经乙酸酐乙酰化和氢氧化铝锂还原可得到松柏醇,合成方法较以前更简单,工艺稳定,且总得率可达30%左右。探讨其在漆酶催化下对纸张及纤维板物理性能的增强作用,研究发现,在添加量为2%时,纸张的干抗张指数、湿抗张指数与耐破指数较空白样分别提高了21.46%、41.35%、24.48%,纤维板各项物理性能都有较大改善,验证了漆酶催化木素间的耦合作用,为增加纤维交联开辟了新的可行方式。

漆酶活化体系下明胶提高纸张性能的研究

漆酶可活化纤维表面的木素以及外加的木素,使得纤维之间以及纤维与木素之间发生交联,在明胶协同作用下,纤维的结合性能进一步增强。采用不同分子量的水解明胶作用于纸张,并对其不同用量作探讨,发现随分子量的降低,其对纸张的增强作用越明显,且随其用量增加纸张性能增强,实验确定其最佳用量为3%。

预絮聚技术

简要介绍早期预处理技术及其发展,闪急混合工艺的出现,并由此延伸出的预絮聚工艺流程,以及预絮聚技术发展的趋势。

基于响应面法的防水铜版纸原纸生产工艺参数优化

通过响应面法建立了铜版纸原纸3个生产工艺参数:湿强剂、打浆度和松香胶与原纸4个工艺目标紧度、抗张强度、表面吸收质量、光泽度之间的二次回归方程。并对铜版纸原纸生产工艺参数进行了单工艺目标和综合工艺目标优化。优化结果为:湿强剂为1.0%,打浆度为35°S R,松香胶为2.0%;此时,纸张的紧度为0.4822g/cm^3,抗张强度为5.7056k N/m,表面吸收质量为46.133g/cm^2,光泽度为26.781。验证试验表明,实际铜版纸质量指标与优化结果基本一致。

基于改进TOPSIS法软压光机工艺参数优化

运用正交试验和TOPSIS的方法对软压光进行了优化。以原纸含水率、软辊线压力、热辊温度、压光速度为软压光优化工艺参数。以整饰后纸的平滑度、光泽度、松厚度、白度、不透明度、抗张强度为综合优化工艺目标。首先进行正交试验获取试验数据,然后借鉴TOPSIS法多属性问题决策原理对各试验方案进行评价。在评价过程中,将单工艺优化问题视为属性指标,多工艺优化目标表示为单工艺优化目标权重之和,并用离差最大化法确定单工艺目标的权重。针对传统TOPSIS法中距离计算采用的是欧式公式,忽略了属性指标之间的相关性问题,采用马氏距离对TOPSIS法中距离计算方法进行改进。优化结果为:原纸水分为8.0%,软辊线压力为7.0MPa,热辊温度为70℃,压光速度为80m/min。

PCC预絮聚体形成机理探讨

通过对沉淀碳酸钙(PCC)絮聚体形成过程及在纸张中的留着进行观察,比较了PCC预絮聚和实际加填的差异,研究了PCC絮聚体粒径及Zeta电位的变化情况,探讨了用静电场理论解释PCC+CS(阳离子淀粉)+CP3(阴离子有机微聚物)絮聚体的形成机理。将絮聚体理想化为中空的球体,由静电场理论分析可知,在垂直于由PCC粒子和CS形成的絮聚体微小平面空隙的方向上存在电场梯度,在电场力的作用下,CP3可进入絮聚体的类球体内并对外球面产生相互吸引作用而可能产生收缩,这种电场作用力可使絮聚体结合更牢固,抗剪切能力增强。

纸浆细纤维化对纤维基聚氨酯合成的影响

利用物理检测、SEM观察、XPS检测等方法探究了打浆前后纤维基聚氨酯复合材料的物理指标、表面形态以及成键情况,分析了纸浆细纤维化对纤维基聚氨酯复合材料性能的影响。通过对纤维基聚氨酯复合材料的物理性能检测分析可知,当咪唑-TDI-PEG400聚氨酯预聚体乳液加入量为10%时,随着浆料打浆度的提升,复合材料的抗张指数、湿抗张指数、耐折度、撕裂指数逐渐升高。当浆料打浆度为55°SR时,复合材料的抗张指数、湿抗张指数、耐折度、撕裂指数分别为空白样品的1.06、9.75、1.12、1.12倍。通过SEM也可以观察到,打浆度越高,纤维间的膜状包裹以及纤维间的桥接也逐渐增加。最后通过XPS表征抄片表面价键结合状态,发现随着打浆度的提升,抄片表面的氨基甲酸酯键含量逐渐提高。在打浆度为75°SR时,氨基甲酸酯的含量为1.63%,为10°SR抄片的6.30倍。

不同软硬段比例的封闭型水性聚氨酯对纸张性能的影响

研究了不同软硬段比例的聚氨酯预聚体对纸张性能的影响,探讨了不同分子质量的聚乙二醇(PEG)作为扩链剂对合成聚氨酯预聚体的影响。分别合成了由咪唑、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和6种聚乙二醇(PEG)同系物(包括PEG200、PEG400、PEG600、PEG800、PEG1000、PEG1500)形成的封闭型水性聚氨酯预聚体,并将其用于滤纸涂布。讨论了预聚体表面涂布量为3、5、8、10 g/m2时,滤纸各项物理性能的变化。研究结果表明,软硬段比例的变化对聚氨酯化的滤纸湿抗张指数、耐折度、撕裂指数影响规律性不明显,但是随软段比例上升,滤纸的抗张指数和挺度逐渐减小。聚氨酯化后的滤纸各项物理性能均有明显增强,以咪唑-TDI-PEG400预聚体为例,在涂布量为8 g/m2时,处理后滤纸的湿抗张指数、抗张指数、耐折度、撕裂指数、挺度分别提高到原滤纸的10.7倍、2.1倍、53.6倍、1.5倍、1.3倍。