造纸化学品源微细胶黏物稳定性分析及其黏附特性研究

发布时间：2020-11-09 09:11

　　 当前,随着废纸广泛回收利用及白水封闭循环程度的不断提高,白水微细胶黏物问题越来越严重,对纸机运行和产品质量的负面影响也日益加剧,由于胶黏物来源较多、成分复杂,导致其特性极为多变,给胶黏物问题研究带来了一系列的困难。如果将不同来源的胶黏物分别、系统地进行研究,则有助于剖析胶黏物特性、全面认识胶黏物问题。本论文针对造纸化学品源的微细胶黏物进行研究。选用两种造纸中常用的造纸化学品——施胶剂烷基烯酮二聚体(AKD)和涂布胶黏剂羧基丁苯胶乳(XSBRL),模拟抄造白水中的微细胶黏物,主要就两种造纸化学品源微细胶黏物在抄造系统中的稳定性、黏附特性及白水中其他组分对其黏附特性的影响进行了研究分析。研究结果如下:两种造纸化学品源微细胶黏物的玻璃化温度分别为34.6 ~oC(AKD)、45 ~oC(XSBRL),在抄造条件中均处于黏性状态。系统条件变化会对微细胶黏物的稳定性造成一定的影响,当系统温度升高时,两种胶黏物的颗粒之间都发生相互粘结,呈现聚集趋势,但是相较于AKD,XSBRL颗粒对温度更为敏感,颗粒间的聚集程度更高;当保持系统温度为50 ~oC时,两种胶黏物模型物的聚集程度均随时间的延长略有加强;机械剪切作用对于两种胶黏物模型物颗粒的影响与其剪切强度有关;体系中胶黏物浓度对于两种胶黏物模型物颗粒的影响则与其自身的性质相关,AKD浓度不影响颗粒间的聚集,XSBRL浓度增大则有助于颗粒间的粘结聚集。当这两种造纸化学品来源的微细胶黏物单一存在于水中时,在理想状态下分析其黏附特性,结果发现其在疏水材料表面上的黏附效率较高,且黏附效率随着其在悬浮液中的浓度增大而增高。白水中有其他组分(细小纤维、填料、压敏胶黏物(Pressure Sensitive Adhesives,PSAs))存在时,微细胶黏物在疏水材料表面的黏附受这些组分的影响:(1)当悬浮液中同时有细小组分(细小纤维、碳酸钙(本论文实验中所用为沉淀碳酸钙,Precipitated Calcium Carbonate,PCC))存在时发现,两种造纸化学品来源的微细胶黏物在不同的物质表面的黏附特性存在差异。相较细小组分和疏水材料表面,造纸化学品来源的微细胶黏物会更倾向于黏附在前者表面,并且由此会导致其在疏水表面的黏附作用减弱。当细小纤维、PCC同时存在时,其对造纸化学品源微细胶黏物颗粒的作用性更强,导致微细胶黏物颗粒在疏水材料表面的黏附作用更弱。(2)当悬浮液中造纸化学品源微细胶黏物和PSAs来源微细胶黏物以及细小纤维同时存在时,悬浮液中的微细胶黏物的黏附特性与两种来源不同的胶黏物的含量有关。由于压敏胶黏物颗粒本身具有黏性,且其在疏水材料表面的黏附特性受细小纤维的影响较小但受PCC的影响较大的特点,压敏胶微细胶黏物会黏附造纸化学品源的微细胶黏物,促使悬浮液中黏附在疏水材料表面的微细胶黏物量增多,且黏附效率随着体系中压敏胶黏物浓度的增多而增高,但是会随着体系中造纸化学品源微细胶黏物浓度的增大而减小。(3)压敏胶黏物、细小组分、造纸化学品源微细胶黏物共同存在时,这些组分会黏结成团,无黏性的细小组分与黏性杂质黏附沉积,导致体系中胶黏物含量增多;沉淀碳酸钙能够吸附微细胶黏物颗粒,阻碍造纸化学品源微细胶黏物在疏水材料表面黏附。
【学位单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS727
【部分图文】：

华南理工大学硕士学位论文常州澳华仪器有限公司）；加热磁力搅拌器（RET basic，德国 IKA 公司）；浊度仪（2100N，美国 HACH 公司）；微细胶黏物分析仪（华南理工大学自行研制，中国）。2.2.3 实验方法2.2.3.1 AKD 及 XSBRL 悬浮液制备取适量 AKD 乳液，添加去离子水配制成浓度为 0.03%、0.05%、0.1%和 0.3%的溶液；相同方法将 XSBRL 配制成浓度 0.05%、0.1%、0.3%和 0.5%的溶液。将其置于温度为 50oC、转速为 300 r/min 的磁力搅拌器上搅拌 30 min 待用。2.2.3.2 微细胶黏物分析系统[86, 87]

图 2-2AKD 和 XSBRL 室温时乳液固形物的扫描电镜图（（a）AKD,（b）XSBRL）Fig.2-2 SEM images of AKD and XSBRL2.3.2 AKD 及 XSBRL 红外分析rTansmitatnce%()29221620141075869718481625 13971106836AKDXSBRL

图 3-1 黏附方法及疏水材料疏水特性料（b）HDPE、（c）EPS，（d）未润湿时 HDPE 接触角，（e）润湿 4 h ，（f）未润湿时 EPS 接触角，（g）润湿 4 h 后 EPS 接触角）sion method and hydrophobic characteristics of the adhesion materials方法及疏水材料 HDPE 和 EPS 的疏水特性表征如图 3-1。从图胶黏物控制去除方法，实验中所采用的黏附方法比较简单方便体系的平衡。图 3-1 中（d、e、f、g）为两种疏水材料表面与前 HDPE、EPS 表面与水的接触角分别为 97.7°、86.5°，说明性[95]。当 HDPE、EPS 表面被润湿 4 h 后，HDPE、EPS 表面与、84.5°，经润湿后疏水材料表面的接触角虽有所降低但降低较小好的疏水性。
【参考文献】

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3 刘文静;王志伟;李擘;武书彬;;新闻纸厂白水微细胶黏物物化特性分析及其尺寸分布研究[J];造纸科学与技术;2012年06期

4 于海龙;高扬;李宗全;秦梦华;张凤山;;胶黏物模拟物的稳定性与沉积行为[J];中国造纸;2012年08期

5 袁广翔;戴红旗;张玉娟;;ACS控制钙离子的数学分析[J];中国造纸学报;2012年01期

6 詹怀宇;;我国造纸用非木材纤维和废纸原料供应与利用[J];中国造纸;2010年08期

7 刘海棠;裴继诚;胡惠仁;裴雅;;木素小分子愈创木基型松柏醇漆酶生物改性的光谱分析[J];光谱学与光谱分析;2010年06期

8 刘海棠;裴继诚;;模型物在制浆造纸研究中的应用[J];江苏造纸;2009年04期

9 刘姗姗;徐永建;王志杰;;废纸回用过程中胶粘物问题及解决方法[J];湖北造纸;2009年01期

10 叶春洪;戴红旗;王淑梅;王忠良;袁广翔;;树脂酸钙的形成及其影响因素[J];中国造纸学报;2009年01期

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本文编号：2876195