水基分散体交联型cpam助留助滤剂的合成与应用

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1、万方数据万方数据天津科技大学硕士学位论文．．j‘—-L_l刖旨1．1造纸湿部化学的现状及展望近年来，电子信息技术飞速发展，IT产业给人类生活带来了日新月异的变革，军事、工业和生活领域的无纸化逐渐引起了工程技术人员的重视，新的技术革命下产生的信息技术时代无疑要求人们向更便捷的“屏幕”技术靠近，促使了触摸屏在尖端领域到普通生活领域的应用，从而导致文化用纸等传统阅读形式的缩减，文化用纸的产量也随之减小，给传统造纸行业带来了前所未有的压力。各行业的发展总是需要平衡，在人们不断向无纸化触摸屏体验靠近的同时，新的购物体验自从2000年在中国诞生以来受到人们的不断青睐，尤其最近几年，网购模式

2、早已深入人心，在新型购物产业的带动下，快递行业飞速发展，其对包装纸的应用又提出了新的要求。瓦楞纸与纸板的产量不断增加，伴随于此的是包括钢铁、机械、化工等领域的快速发展。随着经济的快速发展，人们生活水平也不断提高，人们对健康与环保的不断追求无不牵动着人们对生活用纸的需求量，生活用纸已从原有的低产量完全迈入了高产量、高品质的生产阶段。因此，新的信息化并没有减少人们对纸的需求量，相反，却给纸的生产提出了新的挑战与要求。尽管如此，中国造纸工业正处于发展改革阶段。中国经济的发展已经从改革开放之初的“只重发展”阶段完全转入了现在的“绿色发展”阶段，因此需要对现有造纸企业根据环评标准进行“浓

3、缩”，政府新的政策导向要求现有企业能耗逐渐降低，产量不断提高，白水进行封闭循环，纸厂污水重复利用，完全实现零排放。而在产品原料方面，企业不断寻找可以代替传统造纸纸纤的新品种，废纸的利用也不断增加。因此，人们想通过湿部化学的方法不断缩减生产成本，增加纸张物理强度。造纸湿部化学是指造纸配料中的表面与胶体化学，是论述造纸浆料中各组分如纤维、水、填料和化学助剂等在造纸网部滤水、留着、成形以及白水循环过程中产生的相互反应与作用的规律，以及影响造纸机产品质量的一门学科【l也】。国内对造纸湿部化学的研究近40年【3l，是一门年轻的造纸学科，尚未形成完整的学科体系，大部分领域处于研究初期，但却

4、受到了造纸界的高度重视。近年来，对造纸湿部化学领域的研究主要集中在对造纸助剂的研究上，主要有功能性造纸化学品与过程性造纸化学品，面对造纸湿部的测量与过程控制研究较少；国内造纸湿部化学的研究者一般注重造纸学科的研究，而对系统控制、在线测量、化学合成技术不够精通，从而形成了造纸系统与化工、控制等无法有效对接的局面。今后造纸湿部化学的发展必须不断向多学科融合、学科领域细化的方向发展。总之，造纸湿部化学具有广阔的发展前景。1．2助留助滤剂的概述1．2．1助留助滤剂的发展与类别万方数据1前言助留助滤剂是一种主要造纸助剂。近年来，造纸车速不断提高，为适应市场需求，现存企业都在不断扩大生产，

5、提高生产率。但国内木浆纤维较少，回收废纸浆不断得到大量应用，从而导致浆料中的细小组分不断增多；为适应当前世界环境要求，造纸白水完全采用封闭循环，为了改善网部纸页的成形，加快浆料滤水速度，改善纤维细料的留着率，协助其他化学助剂，改善白水体系，提高废水利用率，都需要在浆料中加入助留助滤剂。助留助滤剂的产生始于20世纪70年代，最初使用的助留助滤剂是凝结剂，主要为阳离子密度比较高的多价化合物，80年代絮凝剂作为助留剂也投入使用，直至今日，配合微粒助留助滤剂，最为广泛使用的是聚合物基助留助滤剂。常见的助留助滤体系可分为单元助留助滤体系、双元助留助滤体系、微粒助留助滤体系及网络助留助滤体

6、系等过程等【4-引。单元助留助滤体系在低速纸机上的应用较为广泛，主要分为不同阳离子度高分子聚合物、接枝改性的阳离子淀粉和阳离子纤维素等[6-71。但在高速纸机中，单元助留助滤体系无法在高剪切力中形成有效的絮团，不能达到预期的助留助滤效果峭J，因此随着单元助留助滤体系的发展，出现了双元助留助滤体系，即先使用阳离子高分子聚合物之后加入阴离子高分子聚合物，从而形成有效的絮状体系达到助理助滤效果。如PIC助留系统就是将阴阳离子的高分子聚丙烯酰胺配合使用所得到的高效双元助留体系，二者结合之后可形成稳定的两性助留助滤体系，当与浆料体系中的纤维、细小纤维、填料等接触时，可成功与其进行絮凝，可

7、稳定上网并有效的留着在网部，并提高滤水速率。双元助留助滤体系又可分为离子型双元聚合物助留系统、非离子型双元聚合物助留系统、海德罗科尔(Hydroe01)系统和胶体硅．淀粉(康波季尔)系统等[9-14】。微粒助留助滤系统产生较早并得到广泛使用，主要是由阳离子高分子聚合物配合无机物形成的助留助滤系统，常见的比如阳离子聚丙烯酰胺与胶体二氧化硅组成的微粒助留助滤系统[151、阳离子聚丙烯酰胺与改性膨润土组成的微粒助留助滤系纠16l等。在微粒助留系统中，为了达到更好的助留助滤效果，一般情况下，都是先将