Что такое удерживающие средства в процессе производства бумаги?
Удерживающие добавки представляют собой вещества, добавляемые в бумажную массу для улучшения удерживания мелких дисперсных твердых частиц, таких как глина, карбонат кальция и другие наполнители. Эти добавки увеличивают удержание волокон за счет увеличения электростатических сил или сил Ван-дер-Ваальса, участвующих во взаимодействиях волокна и наполнителя. Удерживающие добавки могут быть синтетическими или природными, катионными или анионными, в зависимости от их заряда.
Как удерживающие добавки улучшают производство бумаги?
Вспомогательные средства удержания помогают улучшить важные процессы производства бумаги следующими способами:
Улучшенное удержание волокна и наполнителя. Удерживающие добавки помогают удерживать мелкодисперсные твердые вещества, такие как глина, карбонат кальция и наполнители, которые в противном случае были бы потеряны во время производства.
Улучшенный дренаж. Удержание помогает улучшить скорость дренажа пульпы, что приводит к увеличению скорости машины, увеличению производительности и снижению энергопотребления.
Лучшее формование. Удерживающие добавки улучшают внешний вид бумаги, образуя ткань из волокон и частиц наполнителя, более однородную по текстуре и толщине.
Типы удерживающих средств
Существуют различные типы удерживающих добавок в зависимости от их химического состава и механизма действия. Некоторые из распространенных типов средств удержания включают в себя:
Полиакриламиды представляют собой синтетические полимеры, используемые в качестве удерживающих добавок из-за их высокой молекулярной массы и плотности заряда.
Катионоактивный крахмал. Катионоактивные крахмальные добавки изготавливаются из натурального крахмала и широко используются в производстве бумаги из-за их превосходных удерживающих свойств.
Полиэтиленимин (PEI)-PEI представляет собой катионный полиэлектролит, широко используемый в качестве флокулянта и удерживающей добавки в бумажной промышленности из-за его высокой плотности заряда.
Ретенционные агенты против фиксирующих агентов
Удерживающие и фиксирующие агенты используются в производстве бумаги, но различаются по механизму действия. В то время как удерживающие добавки помогают улучшить удержание волокон и наполнителя, фиксирующие агенты помогают связывать эти волокна и наполнители с бумагой. Отвердители, в отличие от удерживающих добавок, являются анионными и создают электростатические силы твердого тела, которые связывают волокна и наполнители с отчетом.
Роль удерживающих средств в дренировании и формировании
Удержание помогает улучшить дренаж пульпы за счет улучшения взаимодействия волокон и наполнителей с формующей сеткой, что приводит к увеличению скорости машины, увеличению производительности и снижению энергопотребления. Формование бумаги также значительно улучшается благодаря равномерному распределению и удержанию волокон и частиц наполнителя.
Как удерживающие средства работают в производстве бумаги?
Удерживающие добавки представляют собой химические добавки, используемые для повышения производительности бумагоделательной машины. Эти вспомогательные вещества работают, помогая удерживать волокна в бумаге, уменьшая допустимую потерю частиц, улучшая формирование листа и повышая эффективность дренажа. В этой статье мы рассмотрим, как работают средства удержания, различные типы средств удержания, а также их конкретные функции и преимущества.
Как удерживающие средства работают в производстве бумаги
На удержание волокон в процессе изготовления бумаги могут влиять несколько факторов, в том числе тип используемого волокна, качество целлюлозы и конструкция бумагоделательной машины. Вспомогательные средства для удержания предназначены для преодоления этих проблем за счет увеличения притяжения между волокнами, тем самым способствуя удержанию.
Одним из способов работы удерживающих средств является создание положительного заряда на волокнах. Этот положительный заряд помогает притягивать к нитям отрицательно заряженные частицы, такие как глина и другие мелкие частицы. Поскольку эти частицы прикрепляются к волокнам, они с меньшей вероятностью теряются в процессе производства бумаги, что приводит к лучшему удерживанию.
Удерживающие средства также помогают повысить эффективность дренажа. Воду удаляют из волокон во время изготовления бумаги, пропуская их через сита. Процесс дренажа может стать менее эффективным, если нити не удерживаются должным образом на этих экранах. Это может увеличить потребление энергии, время сушки и снизить производительность. Удерживающие добавки помогают повысить эффективность дренажа, способствуя лучшему удержанию волокон на ситах и уменьшая количество воды, которую необходимо удалить из волокон.
Типы удерживающих средств
В процессе производства бумаги обычно используются несколько различных типов удерживающих добавок. Одним из распространенных типов является катионный крахмал. Катионный крахмал получают из растительных источников и используют для увеличения удержания волокон на ситах бумагоделательных машин. Еще одним широко используемым удерживающим средством является полиакриламид. Этот тип удерживающей добавки образует гелеобразное вещество, которое помогает улавливать мелкие частицы и предотвращает их потерю.
Другие типы удерживающих добавок включают квасцы, канифоль и синтетические полимеры. Каждое из этих удерживающих средств обладает уникальными преимуществами и характеристиками, что делает их пригодными для различных типов бумаги и этапов процесса изготовления бумаги.
Преимущества использования удерживающих устройств
Есть много преимуществ использования удерживающих добавок на бумажной фабрике. Одним из наиболее значительных преимуществ является повышение эффективности производства. Улучшая удержание волокон на ситах бумагоделательных машин, вспомогательные средства удержания помогают сократить время простоя, необходимое для очистки и технического обслуживания. Это может помочь увеличить производительность и снизить общие производственные затраты.
Кроме того, удерживающие добавки могут улучшить качество конечного продукта. Способствуя лучшему удержанию волокон, удерживающие добавки помогают уменьшить дефекты готовой бумаги, такие как отверстия или тонкие пятна. Это может привести к получению более качественного продукта, который будет более стабильным и однородным по всему объему.
Рекомендуемое чтение: Сохранение оптимального дренажа с помощью дренажных средств
Распространенные типы удерживающих добавок, используемых в производстве бумаги.
Катионные удерживающие добавки:
Катионные удерживающие добавки представляют собой положительно заряженные полимеры, добавляемые в целлюлозу для улучшения удерживающей способности и прочности бумаги во влажном состоянии. Они используются в процессе изготовления бумаги, чтобы предотвратить утечку мелких частиц и волокон во время производства бумаги. Катионные удерживающие добавки работают, образуя связь с отрицательно заряженными частицами в целлюлозе, что помогает улучшить их удержание в бумаге.
Примеры катионных удерживающих добавок включают полиэтиленимин, полиДАДМАХ и полиамидаминэпихлоргидрин (ПАЭ). Полиэтиленимин обычно используется в производстве бумаги из-за его высокой удерживающей способности, и он особенно эффективен при производстве высококачественной бумаги. PolyDADMAC также широко используется благодаря своим сильным удерживающим свойствам и способности обеспечивать превосходную прочность бумаги. ПАЭ используется в областях, где требуется высокая прочность во влажном состоянии, например, для бумажных полотенец и салфеток.
Потенциальным недостатком использования катионных удерживающих добавок является то, что они могут снизить яркость бумаги, что отрицательно скажется на конечном качестве бумаги. Кроме того, катионные удерживающие добавки обычно дороже, чем анионные удерживающие добавки.
Анионные удерживающие вещества:
Анионные удерживающие добавки представляют собой отрицательно заряженные полимеры, добавляемые в пульпу для улучшения удерживания и дренажа пульпы. Они работают, образуя связь с положительно заряженными частицами в целлюлозе, что помогает улучшить удержание волокон и наполнителей в бумаге.
Примеры анионных удерживающих добавок включают карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), полиакриламид (ПАМ) и поливиниловый спирт (ПВС). КМЦ широко используется из-за ее высокой эффективности в улучшении удерживающих и дренажных свойств бумаги. ПАМ эффективно улучшает дренаж и образование целлюлозы и подходит для использования в высокоскоростных бумагоделательных машинах. ПВА используется в местах, где в пульпе присутствуют мелкие частицы.
Одним из потенциальных недостатков использования анионных удерживающих добавок является то, что они могут негативно повлиять на прочность бумаги и уменьшить яркость. Однако анионные удерживающие добавки, как правило, более экономичны, чем катионные удерживающие добавки.
Удерживающие средства для переработанной бумаги:
Удерживающие добавки для переработанной бумаги используются для улучшения удерживания волокна и наполнителя в процессе переработки. Они специально разработаны для работы с уникальными характеристиками переработанных волокон, которые имеют более короткую длину и меньшую прочность сцепления, чем первичные волокна.
Примеры удерживающих добавок, используемых в переработанной бумаге, включают катионные и анионные полимеры, такие как полиэтиленимин и карбоксиметилцеллюлоза. Эти удерживающие добавки улучшают удерживающие и дренажные свойства переработанной целлюлозы и помогают производить высококачественную продукцию из переработанной бумаги.
Одним из потенциальных недостатков использования удерживающих добавок для переработанной бумаги является то, что они могут увеличить общую стоимость производства изделий из переработанной бумаги. Однако использование удерживающих добавок необходимо для повышения качества и эффективности процесса переработки.
Использование удерживающих средств в мокрой части бумагоделательной машины:
Удерживающие добавки обычно добавляют в мокрую часть бумагоделательной машины для улучшения качества бумаги и эффективности производства. Их добавляют в суспензию целлюлозы перед входом в бумагоделательную машину, где они помогают улучшить удерживание и обезвоживание целлюлозы.
Примеры удерживающих добавок, используемых в мокрой части бумагоделательной машины, включают катионные и анионные полимеры, такие как полиДАДМАХ и карбоксиметилцеллюлоза. Эти удерживающие добавки улучшают удерживающие и дренажные свойства целлюлозы и помогают повысить качество бумаги и эффективность производства.
Одним из потенциальных недостатков использования удерживающих добавок в мокрой части бумагоделательной машины является то, что они могут негативно повлиять на общую яркость и прочность бумаги. Однако при правильном использовании удерживающие добавки могут значительно улучшить качество и эффективность производства бумаги.
Проклеивающие агенты в качестве средств удержания:
Проклеивающие агенты также могут действовать как удерживающие вещества, образуя связь с пульпой и улучшая удерживающие и дренажные свойства. В целлюлозу обычно добавляют проклеивающие вещества для повышения прочности бумаги и сопротивления проникновению воды.
Некоторые проклеивающие агенты, используемые в качестве удерживающих веществ, включают канифоль и алкенилянтарный ангидрид (ASA). Эти агенты улучшают удерживающие и дренажные свойства целлюлозы, а также помогают повысить прочность бумаги и водостойкость.
Факторы, влияющие на эффективность удерживающих средств
Эффективность удерживающих добавок в производстве бумаги зависит от нескольких факторов, влияющих на их характеристики. К этим факторам относятся качество и природа волокон целлюлозы, pH системы производства бумаги, молекулярная масса и плотность заряда удерживающей добавки, концентрация твердых веществ в суспензии целлюлозы, а также тип и концентрация загрязняющих веществ в целлюлозе.
Механизмы удержания
Удерживающие добавки действуют путем увеличения удерживающей способности бумажной композиции и удерживающей способности твердых частиц, потерянных в процессе изготовления бумаги. Двумя основными механизмами удерживания являются образование мостиков и флокуляция. Мосты возникают, когда удерживающие средства создают связи между мелкими частицами, увеличивая размер и прочность. С другой стороны, он включает агрегацию волокон и других твердых частиц в более крупные и плотные хлопья.
Контроль твердых и загрязняющих веществ
Вспомогательные вещества для удерживания жизненно важны для контроля содержания твердых частиц и ухода за пульпой. Они могут помочь в органических и неорганических примесях, которые могут вызвать различные проблемы в процессе изготовления бумаги, такие как отложение смолы, проблемы с формированием и снижение эффективности. Удерживая эти загрязняющие вещества, удерживающие добавки могут улучшить качество бумаги и увеличить эксплуатационные характеристики машины.
Влияние на обезвоживание и работоспособность
Удерживающие добавки могут существенно повлиять на обезвоживание и настройку бумагоделательной машины. Повышение удерживающей способности означает, что теряется меньше воды, что приводит к увеличению содержания твердых частиц в бумажном полотне. Это повышает прочность бумаги и улучшает общее качество бумаги. Кроме того, улучшенное удержание приводит к меньшему количеству поломок машины, лучшему формированию листа и более быстрой эксплуатации, что приводит к повышению производительности и экономии средств.
Вспомогательные средства удержания для различных сортов бумаги
Дозировка удерживающей добавки, необходимая при изготовлении бумаги, зависит от сорта бумаги. Различные сорта имеют разный состав волокна, требования к удерживанию и скорость машины. Например, при производстве бумаги санитарно-гигиенического назначения предпочтительна катионная удерживающая добавка с высокой молекулярной массой из-за ее способности улучшать удержание и дренаж. И наоборот, анионная удерживающая добавка на основе полиакриламида была бы оптимальной для мелованной бумаги из-за ее высокой способности связывания.
Оптимизация дозировки ретенционных средств
Чтобы оптимизировать дозировку ретенционной добавки, необходимо принять во внимание несколько ключевых соображений. Операторы должны следить за тем, чтобы дозировка не оказывала негативного влияния на качество бумаги, стабильность композиции и эффективность обезвоживания. Кроме того, важно постоянно контролировать эффективность удержания и соответствующим образом корректировать дозировку, чтобы обеспечить стабильные и оптимальные результаты. Операторы также должны знать, что изменение других параметров процесса, таких как pH, температура и качество пульпы, может повлиять на эффективность удерживающей добавки и должно оцениваться соответствующим образом.
Рекомендуемое чтение: Хлорид цетилтриметиламмония (CTAC)
Тестирование и оценка удерживающих средств
Лабораторные методы оценки удержания:
Для оценки удерживающей способности образца пульпы обычно используются тесты в сосуде и на разбавление. Испытание в банке включает заполнение нескольких градуированных цилиндров суспензией целлюлозы, к которой добавлено удерживающее средство. Затем банки встряхивают, чтобы имитировать перемешивание во время производства бумаги, и через увеличивающиеся интервалы времени измеряют концентрацию твердых веществ в надосадочной жидкости. Тесты на разбавление аналогичны при добавлении удерживающих добавок к суспензиям пульпы, но концентрация твердых веществ поддерживается постоянной, в то время как удерживающие добавки увеличиваются. Во время испытаний на разведение измеряют конечную концентрацию твердых веществ в супернатанте. В дополнение к этим тестам для оценки эффективности включения удерживающей добавки в бумажную массу можно использовать оборудование для листового дренажа.
Мониторинг эффективности удержания твердых веществ:
Эффективность удержания твердого вещества является критическим параметром, который необходимо контролировать при производстве бумаги, поскольку он напрямую влияет на качество конечного бумажного продукта. Для точного измерения эффективности удержания твердых частиц образцы целлюлозы берутся и анализируются на содержание твердых веществ. Эти данные могут рассчитать эффективность удержания твердого вещества в производственном процессе. Удержание твердого вещества также можно оценить с помощью анализа размера частиц, который исследует распределение размеров частиц в бумажной массе.
Измерение мутности в белой воде:
Мутность является мерой прозрачности воды и в контексте производства бумаги используется для контроля концентрации взвешенных веществ в оборотной воде. Белая вода, которая используется для перемещения целлюлозы в процессе производства бумаги, может значительно повлиять на эффективность удерживающей добавки. Измерение мутности оборотной воды может позволить нам оценить эффективность удерживающей добавки в снижении содержания мелких частиц в оборотной воде, а также любое потенциальное воздействие процесса на окружающую среду.
Влияние удерживающих добавок на свойства бумаги:
В дополнение к оценке эффективности удерживающей добавки важно оценить влияние удерживающей добавки на свойства бумаги. В этом эксперименте мы специально исследуем влияние удерживающей добавки на тонкое удержание и прочность на растяжение. Удержание мелочи относится к способности целлюлозы улавливать и удерживать мелкие частицы в процессе производства. Прочность на растяжение — это мера сопротивления бумаги разрыву при растяжении. Оценивая влияние удерживающей добавки на эти важные свойства бумаги, мы можем оптимизировать процессы производства бумаги, чтобы максимально повысить эффективность и качество конечного продукта.
Рекомендуемое чтение: Дихлоризоцианурат натрия (SDIC)
Часто задаваемые вопросы:
В: Что такое удерживающие средства?
О: Удерживающие добавки — это химические вещества, используемые в процессе производства бумаги для улучшения удерживания волокон целлюлозы и наполнителей, уменьшая их потери в сточных водах.
В: Как удерживающие добавки улучшают формирование бумаги?
О: Вспомогательные средства для удержания улучшают формирование бумаги за счет повышения эффективности дренажа бумагоделательной машины и уменьшения появления отверстий или тонких пятен в бумажном полотне.
В: Какова роль удерживающих добавок в бумажной промышленности?
О: Вспомогательные вещества для удержания помогают повысить эффективность процесса производства бумаги за счет улучшения удержания волокон, наполнителей и других добавок в бумажном полотне, что приводит к экономии средств и улучшению качества бумаги.
В: Можно ли повторно использовать ретенционные средства?
О: Нет, ретенционные средства нельзя использовать повторно. Они используются в качестве добавок в процессе изготовления бумаги и не подлежат повторному использованию.
В: Какие существуют распространенные типы удерживающих приспособлений?
О: Обычные типы удерживающих добавок включают коагулянты, флокулянты и микрочастицы, которые помогают улучшить удержание волокон и наполнителей в процессе изготовления бумаги.
В: Как средства удержания влияют на дренаж в бумагоделательной машине?
О: Удерживающие добавки улучшают дренаж воды из бумажного полотна, обеспечивая более быструю и эффективную сушку бумаги в процессе изготовления бумаги.
В: Могут ли удерживающие добавки уменьшить загрязнение в процессе производства бумаги?
О: Да, удерживающие добавки могут уменьшить загрязнение в процессе изготовления бумаги, помогая удерживать примеси и коллоидные частицы в бумажном полотне, предотвращая их попадание в водяной контур.
В: В чем разница между щелочной и кислотной бумагой в отношении удерживающих добавок?
О: Удерживающие добавки, используемые в щелочном производстве бумаги, обычно отличаются от тех, которые используются в кислом производстве бумаги, из-за разного химического состава и требований каждого процесса.
В: Как средства удержания способствуют экономии средств в бумажной промышленности?
О: Удерживающие добавки помогают уменьшить количество потерь волокна и наполнителя в сточных водах, что приводит к экономии затрат на сырье и очистку сточных вод.
В: Какова роль удерживающих добавок в улучшении качества готовой бумаги?
О: Удерживающие добавки помогают улучшить форму бумаги, в результате чего получается более однородная и гладкая поверхность, а также повышенные прочностные характеристики готового изделия.
