Системы удержания и дренажа микрочастиц
Система удержания микрочастиц соединяет катионный полимер или крахмал с отрицательно заряженной микрочастицей, добавляемой в контролируемой точке после сдвига. Коллоидный кремнезем часто направлен на дренаж и улавливание мелких частиц; гидратированный бентонит обеспечивает надежное удержание при изменении наполнителя и анионной нагрузки; органические микрополимеры добавляют полимерную поверхность и гибкость дозирования. Правильный выбор — это испытание оборудования и оборудования, а не обещание универсальной производительности.
Запросите анализ химического состава бумаги, COA и контрольный список испытаний →
Что такое система удержания микрочастиц?
Система микрочастиц обычно представляет собой двухкомпонентную программу удержания и дренажа. Катионный полимер или катионный крахмал сначала адсорбируется на отрицательно заряженных волокнах, мелочи и наполнителях. Более поздние анионные микрочастицы затем взаимодействуют с предварительно подготовленной структурой хлопьев, создавая компактные водовыделяющие микрофлоки. Эта последовательность может улучшить удерживание и дренаж при первом проходе, одновременно ограничивая образование крупных хлопьев, которые повреждают образование.
«Микрочастица» — это функциональная категория, а не один материал. Обычным выбором являются коллоидный диоксид кремния, гидратированный бентонит/монтмориллонит натрия и сшитые или структурированные органические микрополимеры. Структура продукта, заряд, содержание твердых веществ, распределение частиц по размерам, площадь поверхности и взаимодействие с DCS имеют большее значение, чем этикетка.
Кремнезем против бентонита против органического микрополимера
| Система | Контекст частиц и поверхностей | Типичный сигнал выбора | Граница для проверки |
|---|---|---|---|
| Коллоидный диоксид кремния/структурированный диоксид кремния | Обычно первичные частицы удерживаемого диоксида кремния часто составляют около 3–5 нм и 500–600 м²/г; структурированные микрогели могут иметь плотность около 1200 м²/г. Точная стоимость продукта варьируется. | Сильный дренаж и реакция на мелкие частицы при контроле баланса заряда и точки добавления. | Соль, pH, DCS, структура, стабильность разбавления и сдвиг могут изменить реакцию; опубликованные диапазоны не являются спецификацией продукта. |
| Гидратированный бентонит/смектит | Двумерные кристаллы имеют толщину около 0,9 нм с переменными поперечными размерами; дисперсный смектит может достигать около 800 м²/г, а агрегированный материал значительно ниже. | Надежное удержание и устойчивость к высоким нагрузкам наполнителей/мелких наполнителей в подходящей отделке. | Необходимо проверить гидратацию, обменные катионы, соль, время диспергирования, марку и химический состав наполнителя. |
| Органический микрополимер | Частицы сшитого или структурированного полиакриламида могут быть больше, чем неорганические частицы, но имеют высокоэффективную поверхность благодаря полимерным цепям, петлям и нитям. | Гибкость дозирования, удержание/дренаж плюс возможность контроля коллоидов и липкости в требовательной системе. | Инверсия эмульсии, активные твердые вещества, заряд, сдвиг, носитель минерального масла и совместимость требуют данных поставщика и испытаний машины. |
Приведенные выше размеры являются обоснованными диапазонами из технической литературы, а не обещаниями для каждого коммерческого класса. категория бумажно-химической продукции является отправной точкой закупок; запросите фактические данные о размере частиц, площади поверхности, заряде и содержании твердых частиц для рассматриваемой марки.
Почему порядок сложения и сдвиг определяют результат
Обычной последовательностью является катионный полимер или крахмал перед ситом под давлением или другой точкой с высоким сдвигом, за которым следует диоксид кремния или бентонит после последней основной точки сдвига и рядом с напорным ящиком. Первый компонент создает пластыри или макрофлок; сдвиг ломает и перераспределяет структуру; затем микрочастица восстанавливает более мелкие и более проницаемые хлопья. Это механизм, лежащий в основе распространенной фразы «сдвиг, затем рефлоккуляция».
Некоторые заводы используют обратный порядок и все же получают приемлемый результат, поскольку быстрая транспортировка может перемещать катионный полимер на фибриллированные волокна под интенсивным сдвигом. Это не делает последовательности взаимозаменяемыми. Проверяйте оба варианта только тогда, когда машина имеет подходящие точки впрыска, и измеряйте образование, удерживание при первом проходе, дренаж, мутность сточной воды и химические остатки.
Что меняется DCS и загрузка наполнителя
Избыток анионного DCS может поглотить катионный компонент до того, как он достигнет поверхностей волокна и наполнителя. PCC, GCC, глина, тальк и мелочь также изменяют доступную площадь поверхности и баланс заряда. Программа, которая выглядит надежной в промытой целлюлозе, может потерять дренаж или удержание в замкнутом цикле рециркуляции. Рассматривайте управление DCS как вышестоящую переменную; тот руководство по анионному мусору и требованию заряда объясняет, как измерить и устранить эти помехи.
Рабочий процесс выбора микрочастиц
- Установите цель. Решите, является ли ограничивающим ограничением удержание при первом проходе, вакуумная нагрузка, сухость пресса, формование, потеря наполнителя, отложения или скорость машины.
- Дайте характеристику отделке. Записывайте состав волокон, содержание вторичной переработки, тип и уровень наполнителя, pH, проводимость, твердость, кальций, потребность в DCS/заряде, температуру, а также сигналы о микробиологических отложениях или загрязнениях.
- Составьте карту машины. Отметьте вентиляторный насос, напорные сетки, очистители, разбавление, напорный ящик и последнюю точку высокого сдвига. Подтвердите воду для разбавления и время пребывания в каждом месте подачи.
- Запускайте управляемые экраны. Используйте одну и ту же основу сырья и энергию смешивания для диоксида кремния, бентонита и микрополимеров. Сравните динамический дренаж и удержание, а не только статическую банку.
- Утвердить в производстве. Трендовые тенденции удерживания при первом проходе, твердых частиц/мутности в белой воде, вакуума, дренажа, образования листов, золы/наполнителя, разрывов и отложений загрязнения при изменении одной контрольной переменной.
Контрольный список покупателя для программы микрочастиц
- Тип частиц, размер первичных частиц или толщина кристаллов, структура, удельная площадь поверхности и распределение частиц по размерам.
- Тип загрузки и метод измерения, pH, содержание твердых веществ, плотность, вязкость, стабильность разбавления, время гидратации/сборки и срок годности.
- Партнёрская марка полимера, плотность заряда, диапазон молекулярной массы, требования к инверсии/разбавлению и совместимость с калибровкой, крахмалом и химией прочности.
- Данные о композиции/наполнителе, потребности в заряде DCS, проводимости, кальции, pH, точках сдвига, окнах впрыска и целевых показателях удерживания/дренажа.
- Метод испытания: динамический дренаж или протокол Бритт-Джара, энергия смешивания, время контакта, консистенция пробы, измерение пласта и критерии приемлемости добычи.
- Текущие TDS, SDS и партия COA с активными твердыми веществами, отслеживаемостью партий и точными методами испытаний для определения частиц и площади поверхности.
Общий контекст мокрой части см. руководство по помощи в удержании и руководство по совместимости аддитивного порядка. Для загрязнения отложений и липких веществ используйте страница устранения проблем с контролем отложений прежде чем увеличивать химию удерживания. Поделитесь картой отделки и оборудования через страница запроса для пробного обсуждения.
Часто задаваемые вопросы
Что такое система удержания микрочастиц в производстве бумаги?
Это парная программа удержания и дренажа, в которой катионный полимер или крахмал сочетается с анионным кремнеземом, бентонитом или органическим микрополимером. Первый компонент кондиционирует волокна, мелочь и наполнители; контролируемый сдвиг перераспределяет хлопья; затем микрочастица восстанавливает более мелкие и более проницаемые структуры.
Является ли коллоидный диоксид кремния лучше, чем бентонит, для удержания?
Ни то, ни другое не лучше в целом. Коллоидный диоксид кремния часто обеспечивает сильный дренаж и реакцию на мелкие частицы, когда заряд и сдвиг контролируются, тогда как гидратированный бентонит может обеспечить надежное удержание при изменении наполнителя и анионной нагрузки. Сравните фактическую массу, формирование, удержание при первом проходе и дренаж в намеченных точках подачи.
Какой размер частиц используется для коллоидного кремнезема в производстве бумаги?
В технической литературе обычно сообщается об обычных первичных частицах размером около 3–5 нм и удельной площадью поверхности около 500–600 м²/г; микрогели структурированного кремнезема могут иметь плотность около 1200 м²/г. Коммерческие сорта различаются, и указанные диапазоны не являются универсальной спецификацией или гарантией дренажных характеристик.
Как следует дозировать систему микрочастиц в зависимости от сдвига?
В обычной последовательности катионный полимер или крахмал размещается перед основной точкой сдвига, а анионные микрочастицы после последней основной точки сдвига, часто рядом с напорным ящиком. Некоторые заводы используют другую последовательность. Подтвердите точку закачки, время контакта и разбавление с помощью динамических измерений дренажа, удерживания и пласта.
Работают ли системы микрочастиц с переработанным волокном и высоким DCS?
Они могут, но высокий уровень DCS потребляет катионную химию и меняет баланс зарядов перед добавлением микрочастиц. Измерьте потребность в заряде, проводимость, содержание кальция и наполнителя; управлять источником РСУ; затем проверьте спаренную систему на ту же переработанную массу и историю резки, что и на машине.
Об авторе и доказательствах
Техническая команда VCYCLETECH подготавливает содержание приложения на основе общедоступной технической литературы, текущей документации поставщика и требований покупателя для конкретного объекта. Он не сертифицирует другое предприятие, не устанавливает дозу для бумагоделательной машины на основе лабораторного значения и не гарантирует производственный результат. Для окончательного выбора химического состава необходимы текущие данные о сырье, машинные испытания и документированный контроль изменений.
Ссылки
- TAPPI: подход к удержанию микрочастиц в производстве бумаги
- NCSU Hubbe: коллоидное поведение, последовательность заряда и сдвига
- Диссертация Университета Британской Колумбии: контекст размера/поверхности кремнезема и бентонита
- Кемира: текущее коммерческое удержание, контекст портфеля бентонита и микрополимеров
Связанные: Бумажная химия · DCS и контроль потребности в заряде · Заказ присадок для мокрой части · Руководство по помощи при удержании