1. 研究目的与意义
减少新鲜水使用量及废水排放量是当下造纸行业的必然发展趋势，采用白水封闭循环是实现这一目标的有效措施。然而随着白水循环程度的提高，白水系统中阴离子垃圾（DCS）的积累聚集及失稳沉积给造纸生产过程及成纸质量带来了严重影响，成为制约白水封闭循环回用的关键因素。运用粒度仪、微电泳仪、浊度仪、光学显微镜观察等方法，在电解质浓度、pH、温度、时间、混合模拟物配比等参数影响下，探讨白水中的DCS从羧酸钠盐形式到羧酸钙盐物质、由游离态逐步聚集成胶束直至成长为大胶体颗粒的规律与特点，找出其最主要的动力学影响参数，分析DCS各组分之间存在的相互作用。通过上述研究，掌握胶体类物质与Ca2 形成胶体大颗粒或沉积物的机理，根据其成长历程及阶段特点，为制定相应的控制策略及应用技术方案提供理论依据。
2. 国内外研究现状分析
随着造纸白水封闭循环程度的提高，湿部环境逐渐恶化，给纸机的正常运转和成纸质量有着重要的影响。以往的工作只是分别研究了无机盐电解质及白水封闭循环过程中的阴离子垃圾dcs (溶解及胶体物质)对造纸过程中的种种不利影响。无机盐电解质和dcs的共同作用往往被忽略。
袁广翔[1]等人在造纸白水封闭循环对絮聚体系的影响实验中，比较了cpam/膨润土、mpam/硅溶胶、mpam/acs三种助留助滤体系性能及一些湿部参数的变化情况，模拟白水封闭循环和浆料滤液阳电荷需求量（cd值）的测定。实验发现：(1)随着循环回用次数的增加，白水的电导率呈现不断上升的趋势,说明了钙盐和钠盐在白水封闭循环体系中难以留着；(2)三种系统的阳电荷需求量随着白水循环回用次数的增加都是不断下降的；(3)随着白水封闭循环次数的增多，三种体系的滤水性能都呈现下降趋势；(4)滤液的浊度与白水浓度呈现正比关系，并且三种体系比较可见mpam/acs体系的稳定性较好，它的留着性能受白水封闭循环的影响最小。
为了解决dcs物质在白水封闭循环中积累引起的纸机和纸幅质量的不利影响，张春辉[2]对脂肪酸和树脂酸、碳水化合物进行了表征，采用强酸(通常为h2so4)水解法对木材和纸浆中碳水化合物进行了分析。实验所用马尾松化机浆为漂前螺旋挤压机出口处的浓浆,浆浓35%左右,记为ctmp。未漂浆加蒸馏水稀释至1.0%浆浓,在60℃下搅拌3h,悬浮液经离心（500g，30min）取上清液即得dcs。漂白浆经稀释至1.0%,并用盐酸调ph为5.0左右,再经过上述过程制得dcs。经实验得到（1）漂前浆dcs中脂肪酸与树脂酸的比例为1.17:1, 过氧化氢漂后浆dcs中二者的比例变为1∶3.8左右，脂肪酸的比例下降, 亚油酸的量下降最为明显，树脂酸主要是脱氢枞酸，松酸，枞酸。（2）从浓度比例来看,马尾松半纤维素中除了聚半乳糖葡萄糖甘露糖,还有较多的聚阿拉伯糖，葡萄糖醛酸木糖和聚阿拉伯糖半乳糖。（3）马尾松化机浆dcs中加入无机电解质后,颗粒表面的扩散双电层的厚度减小,胶体颗粒会失去稳定性而发生聚集。
3. 研究的基本内容与计划
（1）造纸白水中dcs模拟物的制备及性质表征。根据本课题组成员研究成果，分别制备松香酸钠模拟造纸白水系统中的树脂酸组分，硬脂酸钠模拟白水系统中的脂肪酸组分，聚丙烯酸钠模拟造纸分散剂流失在白水中形成的溶解性物质，将以上模拟物混合制备胶体模拟物（松香酸钠 硬脂酸钠）及dcs模拟物（松香酸钠 硬脂酸钠 聚丙烯酸钠），分析模拟物的粒径、浊度、zeta电位、cd值，并用光学显微镜观察其形态。
（2）不同动力学参数对dcs的聚集稳定性的影响。运用粒度仪、微电泳、浊度测定、显微镜观察等方法，在电解质浓度、ph、温度、时间、dcs浓度等动力学参数影响下，探讨白水中的dcs由游离态发展为聚集态的规律与特点。
（3）溶胶物质配比对dcs聚集稳定性的影响。改变混合模拟物中各物质配比，固定其它动力学参数，研究不同溶胶物质配比对其聚集稳定性的影响。
4. 研究创新点
(1)以往对于DCS的研究多是基于商品模拟物，或浆料悬浮液制得的模拟白水中的DCS，而实际生产过程中的DCS成分复杂。本课题研究组成员对DCS来源的分析结果，采取有代表性的DCS模拟物，并提出直接以白水中分离出的DCS为分析及机理研究对象，贴合生产实际情况，针对性强。
(2)国内外对DCS在不同条件下的沉积量及稳定性已有相关研究，但对DCS在不同阶段的聚集形态及由单分子逐步聚集成胶束直至成长为大胶体颗粒的发生及发展历程及机理，本领域的相关报道极少。
