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，白水系统中溶解与胶体物质（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、浊度测定、显微镜观察等方法，在电解质浓度、pH、温度、时间、胶体浓度等动力学参数影响下，探讨白水中的胶体物质（CS）由游离态发展为聚集态的规律与特点，观测CS从羧酸钠盐形式到羧酸钙盐物质、由单个胶体分子逐步聚集成胶束直至成长为大胶体颗粒的动电变化，找出其最主要的动力学影响参数。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
随着全球经济的发展,水资源匮乏及水环境问题日益严重。造纸工业在大量消耗水资源的同时又造成了严重的水污染,因此解决水耗及废水污染问题是造纸工业发展的重中之重。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，白水系统中溶解与胶体物质（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。为了解决这个问题，国内外学者对此进行了各种研究。
袁广翔[1]等人在造纸白水封闭循环影响因素研究中，以漂白按木kp浆作为纤维原料，以造纸白水封闭循环系统中最常见的钙盐和钠盐作为无机盐电解质的模拟物，并选用了松香酸钠、草酸钠、硬脂酸钠作为阴离子dcs物质的模拟物，研究分析了无机盐、阴离子dcs物质以及它们之间的相互作用对造纸湿部及纸页性能的影响。实验分析得出：钙离子是导致白水封闭循环难以实现的决定性因素，控制钙离子的影响可以大大提高阳离子助剂的使用效果。此时尽管白水封闭循环中依旧会积累可观的钠离子,使得白水电导率保持在很高的水平,纸料的留着滤水性能,纸页的施胶,强度等性能仍然会大大高于钙离子未得到控制之前的状况。因此,控制钙离子的影响对于实现造纸白水封闭循环具有重大的意义。
随着白水系统封闭循环程度的提高，dcs物质会产生积累，对制浆造纸过程和产品质量产生不利的影响。为此，张春辉[2]对马尾松化机浆和onp脱墨浆两种浆水体系中dcs的化学组成、释放机制、稳定性等进行了详细的研究，并探讨了生物酶对dcs的处理效果及作用机理。结果发现：马尾松化机浆dcs中的脂肪酸主要有油酸、亚油酸等，树脂酸主要有脱氢极酸、海松酸、机酸以及脱氢极酸氧化物等。对两种浆水体系中dcs的释放规律研究发现：ph值对漂前浆中dcs的释放影响很大，ph值超过8以后，释放出了更多的树脂组分和果胶质，导致dcs浊度的迅速增大和ds部分cd值的增大。并且选用了有代表性的树脂及合成聚合物模型，研究了各模型物在金属离子、阳离子聚合物、填料等存在条件下的稳定性以及可溶性聚糖对树脂模型物稳定性的影响。结果发现，加入无机电解质后靠静电斥力而稳定存在的胶体颗粒会失去稳定性而发生聚集。中性的甘油三醋（tg）乳液的残余浊度下降最快，稳定性最差。pcc和滑石粉可以吸附模型物乳液中的胶体颗粒，导致体系失去稳定性。
3. 研究的基本内容与计划
（1）造纸白水中胶体模拟物的制备及性质表征。根据本课题组成员研究成果，制备松香酸钠、硬脂酸钠分别模拟造纸白水系统中的树脂酸组分及脂肪酸组分，分析胶体模拟物的粒径、浊度、zeta电位、cd值，并用光学显微镜观察其形态。 （2015.3.2-2015.3.20）
（（2）单因素法分析不同动力学参数下胶体模拟物的聚集历程及稳定性。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、胶体浓度等动力学参数影响下，探讨白水中的胶体物质由游离态发展为聚集态的规律与特点。（2015.3.21-2015.4.30）
（3）正交实验分析影响胶体模拟物聚集稳定性的最主要动力学参数。（2015.5.1-2015.5.30）
4. 研究创新点
1.以往对dcs特性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。本课题依据项目组成员对dcs来源的分析结果，采用具体代表性的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展历程及机理，本领域的相关报道极少。
