分散剂在造纸工业中的应用

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1、万方数据分散剂在造纸工业中的应用傅瑞芳(上海天坛助剂有限公司，上海201419)摘要：在造纸过程中，纤维．填料等的分散状况的好坏直接决定7最终产品的好坏，加八分散剂就可以解决分散问题。文章就分散剂的作用机理、分类、在造纸工业中的应用和产品性能等进行介绍。关键词：分散荆造纸应用在纸的加工过程中遇到的分散问题很多，纤维、填料、树脂和一些助剂等都是水不溶性的，它们有在水溶液中自行聚集的趋势；而且不同物料之间往往因不相容性而尽量远离，这样就难以得到性能均匀、强度理想的纸张。实现此目的的经济、可靠、操作易行的方法，就是造纸过程中添加分散剂。1分散剂的作用原理分散是将固体微小颗粒尽可能均匀分布在另一

2、种不相容的物料中，也就是指内相为不溶性微粒分布在外相为液体或半固体中组成的粗分散体系，这样的体系也称作乳液。悬浮液至少由三种基本成分组成：分散相、连续相和分散剂，常用的分散剂是表面活性剂。分散剂可以使悬浮液中的固体分散粒子被液相载体充分润湿和均匀分散．并使体系的分离、聚集和固体微粒的沉降速度降至最低，以维持悬浮液最大的动力学稳定性。对于造纸过程来说，纤维、填料和一些助剂等都是水不溶性的，它们有在水溶液中自行聚集的趋势，而且不同物料之间往往因不相容性而尽量远离，这样就难以得到性能均匀、强度理想的纸张。加入分散剂则可以使固体粒子表面形成双分子层结构，外层分散剂极性端与水有较强亲合力，增加了固

3、体粒子被水润湿的程度。固体颗粒之间因静电斥力而远离，达到良好分散效果。【11良好的纤维分散剂要求有一定的热解性，即随着温度的升高而逐渐分解，粘度也相应降低，这样就不会留在已干燥的纸页上，不会因使用纤维分散剂而影响纤维的原有性能。分散剂作用的可能机理是浆料中阴离子或非离子表面活性剂的加入降低了浆料悬浮液的表面张力，提高了纤维表面的润湿性能，减少了纤维因疏水性而引起的絮凝，其作用机理可能是：①赋予纤维表面电荷，使其几乎产生斥力(阴离子表面活性剂)；②覆盖于纤维表面，起到保护胶体的作用；③在纤维周围形成高粘度状态，防止纤维碰撞聚集；④表面活性剂具有良好的吸附及悬浮特性，吸附在纤维表面，形成水滑

4、膜，使纤维互相滑过而不致产生缠结；⑤纤维表面润湿性能的改变也减少了纤维间的摩擦力，减少了纤维间相互粘着的机会；当往悬浮液中添加多聚磷酸盐，如六偏磷酸钠、焦磷酸钾等多价电解质时，其可能的导致纤维分散的机理是：此类电解质的加入改变了纤维上的动电电荷，使纤维上的负电荷增加，纤维相互之间的斥力增大，从而构成了稳定的带阴性电荷的悬浮液。水溶性高分子作为分散剂的作用机理是：①它们的加入使得浆水的粘度增高，相当于在纤维表面附着了一层薄薄的润滑膜，起到了水溶性润滑剂的作用，使纤维相互滑过而不致缠结；②浆液粘度的增加大大限制了纤维在水中的运动自由一40一上海造纸第38卷第5期万方数据度，使纤维不相互接触，

5、减少了纤维间的絮聚．改善了纤维成形交织的能力；③粘性介质对纤维的粘滞液力使得许多纤维在停止搅拌时，还没有相互接触就松驰并变成钝态，从而在减小了内应力的悬浮液中形成纤维网络；④悬浮液粘度的增加也增加了纤维在介质中的悬浮性，延长了纤维沉降的时间。口12分散剂的分类在造纸工业中使用的分散剂品种很多，按照化学成分来分，主要有表面活性剂、无机盐和水溶性高分子等。按照用途来分，可分为纤维分散剂、树指分散剂和涂布分散剂。同一分散剂有时可用于不同的场合，但有的分散剂只适用于某一个场合。应当指出，纤维分散剂，与在湿部加工过程中加入的树脂分散剂及涂布过程中加入的颜料分散剂有所不同，这点在应用时应加以注意。2

6、．1纤维分散剂纤维分散剂的主要作用是减少纤维絮凝，改进纸料成形。纤维在水中的分散情况是影响纸页匀度最重要的因素之一。如果纤维以单根形式存在液体中并保持均匀分散．则能抄造出组织良好的纸张。另一方面，如果纤维趋于集聚或凝聚成浆块的形状，则纸页会出现云彩花状不均匀状态，给纸页成形带来困难。而纸页的特性在很大程度上取决于纤维特性、纤维分布的均匀性及纤维间的结合状况。这对于一些匀度要求较高的特种用纸，如过滤纸、喇叭纸的生产尤其如此。纤维在水中的分散状况的好坏直接决定了最终产品的好坏。用作纤维分散剂的造纸化学品一般都具有一定的水溶性和亲水性，以及适宜的流变学特性。根据其作用机理一般分为三大类：第一类

7、为表面活性剂，有以下两种：a)非离子型分散剂，如脂肪醇聚氧乙烯醚甲基硅烷(分散剂PA一402)。油酸聚氧乙烯酯(乳化剂A105l：1)。b)阴离子型分散剂，如脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(乳化剂AEs)、土耳其红油、纤维素硫酸钠、烷基二苯醚磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯盐。第二类为一些电解质类无机盐，包括焦磷酸钾、六甲基磷酸钠等。第三类为水溶性高分子，又称水溶性树脂或水溶性聚合物，是一种亲水性的高分子材料，在水中能溶解或溶胀而形成溶液或分