造纸制浆湿部化学的经典之作,对于制浆内部的湿部化学性质以及制浆纤维内成型,结合给出了机理性说明,是一部不可多得的好书,也是本人千辛万苦得来的一部好书。
表面电荷,它可以预测纤维、填料与添加助剂的反应性能。测量添加某种助剂添加前后的纸料Zeta电位,如果发生了明显的变化,就可以知道助剂与纤维及填料很好地结合了。由于纸料中大多数的分散颗粒带负电荷,所以纸料系统的Zeta电位一般都是负的。一个正的Zeta电位则表示可能过多地添加了阳离子助剂。三种方法可以用于测量造纸配料颗粒的Zeta电位:微电泳法、流动电位法、AC流动电流法,我公司使用的是流动电位法,这种方法不论是在线测量或实验室测量都很实用。对于纸料Zeta电位的检测我公司现在还无法作到在线检测,可以进行实验室离机测量,所用仪器是当前比较先进的由德国MUTEKAnlyticGmbH生产的SZP06系统Zeta电位仪。在线检测的一个主要应用是确定流浆箱的Zeta电位变化与纸机运行性间的联系,Zeta电位变化越大,纸机运行性越差。由于Zeta电位是控制胶粒间电排斥的电位,因此理论上认为接近于造纸配料的Zeta电位零时最好,此时纸料中的细小纤维可以产生最好的凝聚。但是在实际生产中如果试图控制Zeta电位到中性,那么将可能导致系统阳离子化,当系统阳离子化时系统将变的不稳定,并且造成助剂的浪费。根据经验[3],人们认为应保持流浆箱中纸料Zeta电位的微负值(0~-5mV),这样对助留助滤效果最好并可以避免加入过多的阳离子助剂。2.3 溶解电荷的测量
由于环境保护方面的要求,需要封闭白水系统和增加纸厂白水的回用,这将导致纸厂的用水系统内溶解和悬浮固体浓度的增加。由于许多溶解物是胶体状的并带有电荷,它们与添加的助剂反应可能降低助剂的效用。这就是俗称的!阴离子垃圾 或!阳离子垃圾 ,也叫干扰物。因此人们需要测量纸料系统中干扰物的数量,来预测它们对助剂的影响。由于干扰物都带电荷,所以人们就提出可以通过测量纸料滤液中的溶解电荷量来确定干扰物的数量。溶解电荷可以采用胶体滴定的方法测量,胶体滴定是指用标准阳离子或阴离子聚合物,使其与相反电荷的试样部分形成一对一的电荷复合物,终点时可确定出滴定剂的加入量,滴定剂的电荷数量就等于溶解电荷的数量。3 控制及应用
在抄纸的湿部,使用胶体电荷测定仪(Particle
过程纸料的电性,以此来控制助剂的使用以及生产工艺,是十分科学而有效的。由于这两种仪器都比较昂贵,因此我们现在还无法进行在线测量,只能进行实验室离机测量。对各抄纸机台流浆箱的Zeta电位进行了实验室观测,从观测结果看除了1#、2#机有时可以保持微负性外,其他机台均不能达到,并且存在Zeta电位不稳定,波动范围大的问题,以4#机为例在生产白水松纸时它的Zeta电位范围是-8.3~-31.7mV,这样的波动范围是不利于生产控制的。在5月20日~31日生产氧化锌原纸期间,对流浆箱的Zeta电位进行了跟踪测量,图1就是其流浆箱纸料Zeta电位变化图。
图1 生产氧化锌原纸Zeta电位变化图
从图1可以看出,在生产期间流浆箱的Zeta电位非常不稳,并且系统已经阳离子化了,这对于纸机稳定运行是非常不利的。此时系统内累积了大量的阳离子垃圾将会导致细小纤维再分散和特性的丧失,影响助剂的使用效果。如果此时加大助剂使用量来弥补,由于这些助剂都是阳离子型的,将会导致系统进一步阳离子化,形成恶性循环,对纸机的助留和运行性产生不利影响。此时,应该清除系统内的这些阳离子干扰物,比如加入阴离子性的电荷中和剂,或将阳离子淀粉改用两性淀粉。
在线电荷测量用在降低进料物流中的流浆箱配料电性参数的变化,King建议对下列参数进行监控[1]:利用Zeta电位在化学添加剂加入前后的变化来确定添加剂与纤维和细小纤维的反应;损纸浆进入设备处理前后的阳离子需求量和Zeta电位的变化;利用填料中的阳离子需要量和Zeta电位来确定分散剂的平均量和表面电荷。这些参数将对生产有指导意义。
虽然不能进行在线测量,但是可以在实验室对一些参数进行测量,同样具有益处。在实验室做了