1. 研究目的与意义
研究网状阳离子聚丙烯酰胺的合成与应用。通过CPAM对废纸浆纸性的增强以及助留助滤的效果,对阳离子聚丙烯酰胺增强剂的效果有个大体的了解。并且也在一定的程度上反应废纸浆的性能和普通纸的区别。通过留着和滤水试验研究了网状阳离子CPAM在湿部化学条件下的性能。以此为以后的应用提供理论依据。
2. 国内外研究现状分析
造纸湿部化学是论述造纸浆料中的各种组分如纤维、水、料、化学助剂等在造纸机网部滤水、留着、成形以及在白水循环过程中产生的相互间反应与作用的规律,以及影响造纸机产品质量的一门学科在最近几年,湿部化学发生了许多重大的转变。
另一个重大的转变是纸机管理方面的改善,纸机系统的电荷控制能够在线进行。纸机系统的在线电荷控制是很重要的。知道纸浆或水流中有多少阴电荷,就知道需要添加多少阳离了化学品以中和水中的阴电荷。当添加所有的化学品后,网前箱的电荷水平应该接近零或稍微偏阴性,对于纸机才是安全的。最大的挑战是用现代特种纸机优化各个工序的15种以上化学品的用量,特别当其中一些化学品是阳离子型的,而另外一些是阴离子型的时候。还有化学品的使用日益增加,并将在未来得到进一步的增加,很多原因导致了这一趋势。由于纸厂想降低他们的原料成本,所以使用回收纤维的数量日益增加,导致纤维质量一直在下降。轻量纸和填料使用量的增加产生了对新型化学品的需求。由于权威人士的大力提倡,造纸用水量得到了降低,而纸机体系却变得越来越脏,防止产生沉积物的压力越来越大。纸机速度也提高了,导致了较高的剪切力破坏了助剂的留着,对留着化学品也有了新的要求。造纸商也需要继续改善他们的产品质量,他们不断扩大化学品的使用范围,如光学增白剂、增强剂化学品和防水剂。扩大化学品的使用范围除了带来好处之外,还带来了很多问题。新增加的化学品必须与原化学品有很好的兼容性和相互协同效应,而实际上,其中的大部分化学品会导致纸机运行产生问题。废纸原料在造纸用纤维原料中的比例增加,由于细小纤维组分的增加,来自废纸中的填料、残留的油墨、脱墨剂等均导致纸浆的质量下降。对于印刷用纸、包装用纸、家庭用纸等最终产品的多样化和高功能化,一方面,以造纸技术和涂布技术来补偿纸浆质量的下降,另一方面,不得不应对多样性和高质量化的要求。2此外,在抄纸工段,抄纸速度提高、白水循环、水温不断上升、抄纸系统悬浮和溶解成分持续增加。在这种状况下,为了控制抄造断头、污染、纸页物理性质的变化,提高纸机的抄造性,同时提高纸页的质量,在追求纸机控制和造纸技术进步的同时,要求提高湿部助剂技术水平。如前所述,纸浆及用水质量下降导致添加的化学药品问题和添加效果的降低。为此,研究人员一直在进行各种助剂的开发、改善添加技术、确立与实际纸机生产条件相近的实验室条件下的评价方法。对于湿部助剂,为了提高纸页物理性能、改善抄纸的作业性,一方面需要降低添加量和提高效率,另一方面,与抄纸速度提高相伴的是剪切力的提高,电导率的提高、水温的上升、废纸浆利用率的提高等,为此,导致助剂的留着率降低,产生污染针对此问题,正在考虑进行新的湿部助剂分子设计,开发定着在纸浆纤维表面的非离子留着系统等。
3. 研究的基本内容与计划
首先是对阳离子聚丙烯酰胺的固含量进行测定,并测出cpam的粘度计算出分子量,然后在对废纸浆样品进行水分平衡,并且测出它的含水量。
之后在测定cpam样品的电荷密度。
再利用动态滤水仪测cpam不同的添加量对废纸浆助留助滤的效果
4. 研究创新点
利用废纸浆进行试验,在一定的程度上可以进行废物再利用的同时找出最好的添加点,对生产工艺有指导作用。
在宏观上有不错的经济效益。
