Wat zijn retentiehulpmiddelen in het papierproductieproces?
Retentiehulpmiddelen zijn stoffen die aan papierpulp worden toegevoegd om de retentie van fijne, gedispergeerde vaste stoffen zoals klei, calciumcarbonaat en andere vulstoffen te verbeteren. Deze additieven verhogen de retentie van vezels door de elektrostatische of van der Waals-krachten die betrokken zijn bij de vezel-vulstof-interacties te vergroten. Retentiehulpmiddelen kunnen synthetisch of natuurlijk zijn en zijn kationisch of anionisch, afhankelijk van hun lading.
Hoe verbeteren retentiehulpmiddelen de papierproductie?
Retentiehulpmiddelen helpen op de volgende manieren bij het verbeteren van de kritieke processen voor het maken van papier:
Verbeterde retentie van vezels en vulstoffen. Retentiehulpmiddelen helpen fijn verdeelde vaste stoffen zoals klei, calciumcarbonaat en vulstoffen vast te houden, die anders tijdens de productie verloren zouden gaan.
Verbeterde afvoer- Retentie helpt bij het verbeteren van de afvoersnelheid van de pulp, wat leidt tot hogere machinesnelheden, hogere productie en lager energieverbruik.
Betere vorming - Retentiehulpmiddelen verbeteren het uiterlijk van het papier door een web van vezels en vulstofdeeltjes te vormen die meer uniform zijn in textuur en dikte.
Soorten retentiehulpmiddelen
Er zijn verschillende soorten retentiehulpmiddelen, afhankelijk van hun chemische samenstelling en werkingsmechanisme. Enkele van de meest voorkomende soorten retentiehulpmiddelen zijn:
Polyacrylamiden zijn synthetische polymeren die worden gebruikt als retentiehulpmiddelen vanwege hun hoge molecuulgewicht en ladingsdichtheid.
Kationisch zetmeel - Kationische zetmeeladditieven zijn gemaakt van natuurlijk zetmeel en worden veel gebruikt bij het maken van papier vanwege hun uitstekende retentie-eigenschappen.
Polyethyleenimine (PEI) - PEI is een kationische polyelektrolyt die vanwege de hoge ladingsdichtheid veel wordt gebruikt als flocculant en retentiehulpmiddel in de papierindustrie.
Retentiemiddelen versus fixeermiddelen
Retentie- en fixeermiddelen worden gebruikt bij het maken van papier, maar verschillen in hun werkingsmechanismen. Terwijl retentiehulpmiddelen helpen om de retentie van vezels en vulstoffen te verbeteren, helpen fixeermiddelen om deze vezels en vulstoffen aan het papier te binden. Verharders zijn, in tegenstelling tot retentiehulpmiddelen, anionisch en genereren elektrostatische vaste krachten die de vezels en vulstoffen aan het rapport binden.
De rol van retentiehulpmiddelen bij drainage en vorming
Retentie helpt bij het verbeteren van de pulpafvoer door de interactie van vezels en vulstoffen met de vormdraad te verbeteren, wat leidt tot hogere machinesnelheden, hogere productie en lager energieverbruik. Ook de vorming van het papier wordt sterk verbeterd door de gelijkmatige verdeling en retentie van vezels en vulstofdeeltjes.
Hoe werken retentiehulpmiddelen bij het maken van papier?
Retentiehulpmiddelen zijn chemische toevoegingen die worden gebruikt om de prestaties van de papiermachine te verbeteren. Deze hulpmiddelen werken door te helpen vezels in het papier vast te houden, acceptabel verlies van deeltjes te verminderen, velvorming te verbeteren en de afvoerefficiëntie te verbeteren. In dit artikel zullen we onderzoeken hoe retentiehulpmiddelen werken, de verschillende soorten retentiehulpmiddelen en hun specifieke functies en voordelen.
Hoe retentiehulpmiddelen werken bij het maken van papier
Verschillende factoren kunnen van invloed zijn op het vasthouden van vezels tijdens het papierproductieproces, waaronder het type vezel dat wordt gebruikt, de kwaliteit van de pulp en het ontwerp van de papiermachine. Retentiehulpmiddelen zijn ontworpen om deze uitdagingen te helpen overwinnen door de aantrekkingskracht tussen de vezels te vergroten, waardoor retentie wordt bevorderd.
Eén manier waarop retentiehulpmiddelen werken, is door een positieve lading op de vezels te creëren. Deze positieve lading helpt om negatief geladen deeltjes, zoals klei en andere fijne deeltjes, naar de draden te trekken. Omdat deze deeltjes zich aan de vezels hechten, is de kans kleiner dat ze verloren gaan tijdens het papierproductieproces, wat resulteert in een betere retentie.
Retentiehulpmiddelen helpen ook om de drainage-efficiëntie te verbeteren. Water wordt tijdens het maken van papier uit de vezels verwijderd door ze over zeven te leiden. Het drainageproces kan minder efficiënt worden als de draden niet voldoende op deze schermen worden vastgehouden. Dit kan het energieverbruik, de droogtijden en lagere productiesnelheden verhogen. Retentiehulpmiddelen helpen de drainage-efficiëntie te verbeteren door een betere retentie van vezels op de schermen te bevorderen en de hoeveelheid water te verminderen die uit de vezels moet worden afgevoerd.
Soorten retentiehulpmiddelen
Verschillende soorten retentiehulpmiddelen worden vaak gebruikt bij het maken van papier. Een veel voorkomend type is kationisch zetmeel. Kationisch zetmeel is afgeleid van plantaardige bronnen en wordt gebruikt om de retentie van vezels op papiermachineschermen te vergroten. Een ander veel gebruikt retentiemiddel is polyacrylamide. Dit type retentiehulpmiddel vormt een gelachtige substantie die helpt fijne deeltjes op te vangen en te voorkomen dat ze verloren gaan.
Andere soorten retentiehulpmiddelen zijn onder meer aluin, colofonium en synthetische polymeren. Elk van deze retentiehulpmiddelen heeft unieke voordelen en kenmerken, waardoor ze geschikt zijn voor verschillende soorten papier en stadia van het papierproductieproces.
Voordelen van het gebruik van retentiehulpmiddelen
Het gebruik van retentiehulpmiddelen in de papierfabriek heeft veel voordelen. Een van de belangrijkste voordelen is een verhoogde productie-efficiëntie. Door de retentie van vezels op de schermen van de papiermachine te verbeteren, helpen retentiehulpmiddelen de uitvaltijd die nodig is voor reiniging en onderhoud te verminderen. Dit kan helpen om de productiesnelheid te verhogen en de totale productiekosten te verlagen.
Daarnaast kunnen retentiehulpmiddelen de kwaliteit van het eindproduct verbeteren. Door een betere vezelretentie te bevorderen, helpen retentiehulpmiddelen defecten in het afgewerkte papier, zoals gaten of dunne plekken, te verminderen. Dit kan resulteren in een product van hogere kwaliteit dat overal consistenter en uniformer is.
Aanbevolen lectuur: Optimale afwatering behouden met afwateringshulpmiddelen
Veelvoorkomende soorten retentiehulpmiddelen die worden gebruikt bij het maken van papier
Kationische retentiehulpmiddelen:
Kationogene retentiehulpmiddelen zijn positief geladen polymeren die aan de pulp worden toegevoegd om de retentie en de natte sterkte van het papier te verbeteren. Ze worden gebruikt in het papierproductieproces om te voorkomen dat fijne deeltjes en vezels ontsnappen tijdens de papierproductie. Kationische retentiehulpmiddelen werken door een binding te vormen met negatief geladen deeltjes in de pulp, wat helpt om hun retentie in het papier te verbeteren.
Voorbeelden van kationische retentiehulpmiddelen zijn polyethyleenimine, polyDADMAC en polyamide-amine-epichloorhydrine (PAE). Polyethyleenimine wordt vaak gebruikt bij het maken van papier vanwege de hoge retentie-efficiëntie, en het is bijzonder effectief bij het produceren van fijne papierkwaliteiten. PolyDADMAC wordt ook veel gebruikt vanwege zijn sterke retentie-eigenschappen en zijn vermogen om superieure papiersterkte te bieden. PAE wordt gebruikt in gebieden waar een hoge natsterkte vereist is, zoals papieren handdoeken en servetten.
Het potentiële nadeel van het gebruik van kationische retentiehulpmiddelen is dat ze de helderheid van het papier kunnen verminderen, wat een negatieve invloed heeft op de uiteindelijke kwaliteit van het papier. Bovendien zijn kationische retentiehulpmiddelen doorgaans duurder dan anionische retentiehulpmiddelen.
Anionische retentiehulpmiddelen:
Anionische retentiehulpmiddelen zijn negatief geladen polymeren die aan de pulp worden toegevoegd om de retentie en drainage van de pulp te verbeteren. Ze werken door een binding te vormen met positief geladen deeltjes in de pulp, wat helpt om de retentie van vezels en vulstoffen in het papier te verbeteren.
Voorbeelden van anionische retentiehulpmiddelen zijn carboxymethylcellulose (CMC), polyacrylamide (PAM) en polyvinylalcohol (PVA). CMC wordt vaak gebruikt vanwege de hoge efficiëntie bij het verbeteren van papierretentie en drainage-eigenschappen. PAM verbetert effectief de afvoer en vorming van de pulp en is geschikt voor gebruik in hogesnelheidspapiermachines. PVA wordt gebruikt in gebieden waar fijne deeltjes in de pulp aanwezig zijn.
Een mogelijk nadeel van het gebruik van anionische retentiehulpmiddelen is dat ze de papiersterkte negatief kunnen beïnvloeden en de helderheid kunnen verminderen. Anionische retentiehulpmiddelen zijn echter over het algemeen kosteneffectiever dan kationische retentiehulpmiddelen.
Retentiehulpmiddelen voor gerecycled papier:
Retentiehulpmiddelen voor gerecycled papier worden gebruikt om de retentie van vezels en vulstof tijdens het recyclingproces te verbeteren. Ze zijn speciaal samengesteld om te werken met de unieke kenmerken van gerecyclede vezels, die kortere vezellengtes en een lagere hechtsterkte hebben dan nieuwe vezels.
Voorbeelden van retentiehulpmiddelen die in gerecycled papier worden gebruikt, zijn kationische en anionische polymeren, zoals polyethyleenimine en carboxymethylcellulose. Deze retentiehulpmiddelen verbeteren de retentie- en drainage-eigenschappen van gerecyclede pulp en helpen bij het produceren van hoogwaardige gerecyclede papierproducten.
Een mogelijk nadeel van het gebruik van retentiehulpmiddelen voor gerecycled papier is dat ze de totale productiekosten voor producten van gerecycled papier kunnen verhogen. Het gebruik van retentiehulpmiddelen is echter noodzakelijk om de kwaliteit en efficiëntie van het recyclingproces te verbeteren.
Gebruik van retentiehulpmiddelen in het natte uiteinde van de papiermachine:
Retentiehulpmiddelen worden vaak toegevoegd aan het natte uiteinde van de papiermachine om de papierkwaliteit en productie-efficiëntie te verbeteren. Ze worden aan de pulpslurry toegevoegd voordat ze de papiermachine ingaan, waar ze helpen om de retentie en afvoer van de pulp te vergroten.
Voorbeelden van retentiehulpmiddelen die worden gebruikt in het natte gedeelte van de papiermachine zijn kationische en anionische polymeren, zoals polyDADMAC en carboxymethylcellulose. Deze retentiehulpmiddelen verbeteren de retentie- en drainage-eigenschappen van de pulp en helpen de kwaliteit van het papier en de productie-efficiëntie te verbeteren.
Een mogelijk nadeel van het gebruik van retentiehulpmiddelen in het natte gedeelte van de papiermachine is dat ze een negatieve invloed kunnen hebben op de algehele helderheid en sterkte van het papier. Bij correct gebruik kunnen retentiehulpmiddelen de kwaliteit en efficiëntie van de papierproductie echter aanzienlijk verbeteren.
Sizing Agents als retentiehulpmiddelen:
Appreteermiddelen kunnen ook fungeren als retentiehulpmiddelen door een binding met de pulp te vormen en retentie- en drainage-eigenschappen te verbeteren. Lijmmiddelen worden gewoonlijk aan de pulp toegevoegd om de sterkte van het papier en de weerstand tegen het binnendringen van water te verbeteren.
Sommige lijmmiddelen die als retentiehulpmiddelen worden gebruikt, zijn onder meer natuurhars en alkenylbarnsteenzuuranhydride (ASA). Deze middelen verbeteren de retentie- en drainage-eigenschappen van de pulp en helpen de papiersterkte en waterbestendigheid te verbeteren.
Factoren die van invloed zijn op de efficiëntie van retentiehulpmiddelen
De effectiviteit van retentiehulpmiddelen bij het maken van papier hangt af van verschillende factoren die hun prestaties kunnen beïnvloeden. Deze factoren omvatten de kwaliteit en aard van de pulpvezels, de pH van het papierproductiesysteem, het molecuulgewicht en de ladingsdichtheid van het retentiehulpmiddel, de concentratie vaste stoffen in de pulpslurry en het type en de concentratie van verontreinigingen in de pulp.
Retentiemechanismen
Retentiehulpmiddelen werken door het vergroten van de vasthoudcapaciteit van de vasthoudcapaciteit van de papierstof die verloren gaat tijdens het papierfabricageproces. De twee belangrijkste retentiemechanismen zijn overbrugging en flocculatie. Overbrugging vindt plaats wanneer retentiehulpmiddelen verbindingen tussen fijne deeltjes creëren, waardoor de grootte en sterkte toenemen. Aan de andere kant gaat het om het samenvoegen van vezels en andere vaste stoffen tot grotere en dichtere vlokken.
Beheersing van vaste stoffen en verontreinigingen
Retentiehulpmiddelen zijn van vitaal belang bij het beheersen van de vaste stoffen en de zorg die essentieel is in de pulpslurry. Ze kunnen helpen bij de organische en anorganische onzuiverheden, die verschillende problemen kunnen veroorzaken in het papierproductieproces, zoals pekafzetting, vormingsproblemen en verminderde efficiëntie. Door deze verontreinigingen vast te houden, kunnen retentiehulpmiddelen de papierkwaliteit en de machineloopbaarheid verbeteren.
Impact op ontwatering en beloopbaarheid
Retentiehulpmiddelen kunnen de ontwatering en afstembaarheid van de papiermachine aanzienlijk beïnvloeden. Toenemende retentie betekent dat er minder water verloren gaat, wat resulteert in een stijgend gehalte aan vaste stoffen in de papierbaan. Dit vergroot de sterkte van het papier en verbetert de algehele papierkwaliteit. Bovendien leidt verbeterde retentie tot minder machineonderbrekingen, betere plaatvorming en snellere verwerkbaarheid, wat resulteert in hogere productiviteit en kostenbesparingen.
Retentiehulpmiddelen voor verschillende papierkwaliteiten
De dosering van het retentiemiddel die nodig is bij het maken van papier hangt af van de papierkwaliteit. Verschillende kwaliteiten hebben verschillende vezelsamenstellingen, retentie-eisen en machinesnelheden. Bij de productie van papier van tissuekwaliteit wordt bijvoorbeeld de voorkeur gegeven aan een kationisch retentiehulpmiddel met een hoog molecuulgewicht vanwege zijn vermogen om retentie en drainage te verbeteren. Omgekeerd zou een anionisch polyacrylamide-retentiehulpmiddel optimaal zijn voor gecoat papier vanwege zijn hoge overbruggingsvermogen.
Optimalisatie van de dosering van retentiehulpmiddelen
Om de dosering van retentiehulpmiddel te optimaliseren, moeten verschillende belangrijke overwegingen worden gemaakt. Operators moeten ervoor zorgen dat de dosering geen negatieve invloed heeft op de papierkwaliteit, stabiliteit en ontwateringsefficiëntie biedt. Bovendien is het essentieel om de retentieprestaties constant te controleren en de dosering dienovereenkomstig aan te passen om consistente en optimale resultaten te garanderen. Operators moeten zich er ook van bewust zijn dat het wijzigen van andere procesparameters, zoals pH, temperatuur en pulpkwaliteit, de prestaties van het retentiehulpmiddel kan beïnvloeden en dienovereenkomstig moeten worden geëvalueerd.
Aanbevolen lectuur: Cetyltrimethylammoniumchloride (CTAC)
Testen en evalueren van retentiehulpmiddelen
Laboratoriummethoden voor het beoordelen van retentie:
Pot- en verdunningstests worden vaak gebruikt om de retentie-efficiëntie van een pulpmonster te evalueren. Bij de pottest worden meerdere maatcilinders gevuld met pulpsuspensie, waaraan een retentiehulpmiddel wordt toegevoegd. De potten worden vervolgens geroerd om het mengen tijdens de papierproductie te simuleren, en de concentratie van vaste stoffen in het supernatant wordt met toenemende tijdsintervallen gemeten. Verdunningstests zijn vergelijkbaar bij het toevoegen van retentiehulpmiddelen aan pulpsuspensies, maar de concentratie van vaste stoffen wordt constant gehouden terwijl de retentiehulpmiddelen toenemen. Tijdens verdunningstesten wordt de uiteindelijke concentratie vaste stoffen in het supernatant gemeten. Naast deze tests kan apparatuur voor het aftappen van vellen worden gebruikt om de efficiëntie van opname van retentiehulpmiddel in de papierpulp te evalueren.
Efficiëntie van solide retentie bewaken:
De efficiëntie van de retentie van vaste stoffen is een kritieke parameter die moet worden gecontroleerd tijdens de papierproductie, omdat dit een rechtstreekse invloed heeft op de kwaliteit van het uiteindelijke papierproduct. Om de retentie-efficiëntie van vaste stoffen nauwkeurig te meten, worden pulpmonsters verzameld en geanalyseerd op het vaste-stofgehalte. Deze gegevens kunnen een solide retentie-efficiëntie in het hele productieproces berekenen. Vaste stofretentie kan ook worden geëvalueerd met behulp van deeltjesgrootte-analyse, die de verdeling van deeltjesgroottes in de papierpulp onderzoekt.
Troebelheidsmeting in wit water:
Troebelheid is een maat voor de helderheid van water en wordt in de context van papierproductie gebruikt om de concentratie van zwevende deeltjes in het witte water te controleren. Wit water, het water dat wordt gebruikt om pulp door het papierproductieproces te verplaatsen, kan de efficiëntie van het retentiehulpmiddel aanzienlijk beïnvloeden. Het meten van de troebelheid van het wildwater kan ons in staat stellen om de effectiviteit van het retentiehulpmiddel bij het verminderen van boetes in het wildwater te beoordelen, evenals de mogelijke milieu-impact van het proces.
Effecten van retentiehulpmiddelen op papiereigenschappen:
Naast het evalueren van de efficiëntie van het retentiehulpmiddel, is het essentieel om de impact van retentiehulpmiddelen op de papiereigenschappen te beoordelen. In dit experiment gaan we specifiek kijken naar de effecten van het retentiehulpmiddel op de fijne retentie en treksterkte. Het vasthouden van fijne deeltjes verwijst naar het vermogen van de pulp om kleine deeltjes op te vangen en vast te houden tijdens het productieproces. Treksterkte is een maat voor de weerstand van het papier tegen breken onder spanning. Door de impact van het retentiehulpmiddel op deze kritieke papiereigenschappen te beoordelen, kunnen we de papierproductieprocessen optimaliseren om de efficiëntie en kwaliteit van het eindproduct te maximaliseren.
Aanbevolen lectuur: Natriumdichloorisocyanuraat (SDIC)
Veel Gestelde Vragen:
V: Wat zijn retentiehulpmiddelen?
A: Retentiehulpmiddelen zijn chemicaliën die in het papierproductieproces worden gebruikt om de retentie van pulpvezels en vulstoffen te verbeteren, waardoor hun verliezen in afvalwater worden verminderd.
V: Hoe verbeteren retentiehulpmiddelen de papiervorming?
A: Retentiehulpmiddelen verbeteren de papiervorming door de afvoerefficiëntie van de papiermachine te vergroten en de verschijning van gaten of dunne plekken in de papierbaan te verminderen.
V: Wat is de rol van retentiehulpmiddelen in de papierindustrie?
A: Retentiehulpmiddelen helpen de efficiëntie van het papierproductieproces te verbeteren door de retentie van vezels, vulstoffen en andere additieven in het papierweb te verbeteren, wat resulteert in kostenbesparingen en een verbeterde papierkwaliteit.
V: Kunnen retentiehulpmiddelen worden hergebruikt?
A: Nee, retentiehulpmiddelen kunnen niet opnieuw worden gebruikt. Ze worden gebruikt als additieven in het papierproductieproces en kunnen niet worden teruggewonnen voor hergebruik.
Vraag: Wat zijn enkele veelvoorkomende soorten retentiehulpmiddelen?
A: Veelvoorkomende soorten retentiehulpmiddelen zijn onder meer stollingsmiddelen, flocculanten en microdeeltjes, die helpen om de retentie van vezels en vulstoffen in het papierproductieproces te verbeteren.
V: Welke invloed hebben retentiehulpmiddelen op de afvoer in de papiermachine?
A: Retentiehulpmiddelen verbeteren de waterafvoer van de papierbaan, waardoor het papier tijdens het papierproductieproces sneller en efficiënter kan drogen.
V: Kunnen retentiehulpmiddelen de vervuiling in het papierproductieproces verminderen?
A: Ja, retentiehulpmiddelen kunnen de vervuiling in het papierproductieproces verminderen door te helpen onzuiverheden en colloïdale deeltjes in het papierweb vast te houden, waardoor wordt voorkomen dat ze in de waterkringloop terechtkomen.
V: Wat is het verschil tussen alkalisch en zuur papier met betrekking tot retentiehulpmiddelen?
A: Retentiehulpmiddelen die worden gebruikt bij het maken van alkalisch papier verschillen doorgaans van die gebruikt bij het maken van zuur papier vanwege de verschillende chemie en vereisten van elk proces.
V: Hoe dragen retentiehulpmiddelen bij aan kostenbesparingen in de papierindustrie?
A: Retentiehulpmiddelen helpen de hoeveelheid vezel- en vulstofverliezen in het afvalwater te verminderen, wat leidt tot kostenbesparingen op het gebied van grondstoffen en afvalwaterzuivering.
V: Wat is de rol van retentiehulpmiddelen bij het verbeteren van de kwaliteit van afgewerkt papier?
A: Retentiehulpmiddelen helpen de vorming van papier te verbeteren, wat resulteert in een gelijkmatiger en gladder oppervlak, evenals verbeterde sterkte-eigenschappen in het afgewerkte stuk.
