Hệ thống lưu giữ và thoát nước vi hạt
Hệ thống lưu giữ vi hạt kết hợp polyme cation hoặc tinh bột với vi hạt tích điện âm được thêm vào tại một điểm được kiểm soát sau khi cắt. Silica keo thường có mục tiêu thoát nước và thu giữ hạt mịn; bentonit ngậm nước mang lại khả năng lưu giữ mạnh mẽ khi thay đổi chất độn và tải lượng anion; các micropolyme hữu cơ thêm bề mặt polyme và tính linh hoạt về liều lượng. Lựa chọn đúng đắn là thử nghiệm trang bị và máy móc chứ không phải là lời hứa về hiệu suất chung.
Yêu cầu đánh giá hóa học trên giấy, COA và danh sách kiểm tra thử nghiệm →
Hệ thống lưu giữ vi hạt là gì?
Một hệ thống vi hạt thường là một chương trình lưu giữ và thoát nước gồm hai thành phần. Một polyme cation hoặc tinh bột cation trước tiên sẽ hấp phụ vào các sợi, hạt mịn và chất độn tích điện âm. Sau đó, một vi hạt anion tương tác với cấu trúc bông bùn đã được điều hòa trước, tạo ra các hạt vi hạt nhỏ gọn, giải phóng nước. Trình tự này có thể cải thiện khả năng lưu giữ và thoát nước lần đầu đồng thời hạn chế các bông cặn lớn gây tổn hại cho quá trình hình thành.
“Vi hạt” là một loại chức năng, không phải một loại vật liệu. Các lựa chọn phổ biến là silica keo, bentonite/natri montmorillonite ngậm nước và các vi polyme hữu cơ có cấu trúc hoặc liên kết ngang. Cấu trúc sản phẩm, điện tích, chất rắn, phân bố kích thước hạt, diện tích bề mặt và tương tác với DCS quan trọng hơn nhãn.
Silica vs bentonite vs micropolymer hữu cơ
| Hệ thống | Bối cảnh hạt và bề mặt | Tín hiệu lựa chọn điển hình | Ranh giới để kiểm tra |
|---|---|---|---|
| Silica keo/silica có cấu trúc | Silica lưu giữ thông thường thường được báo cáo là có kích thước khoảng 3–5nm hạt sơ cấp và 500–600 m2/g; microgel có cấu trúc có thể đạt khoảng 1200 m2/g. Giá trị sản phẩm chính xác khác nhau. | Khả năng thoát nước mạnh và phản ứng hạt mịn khi cân bằng điện tích và điểm bổ sung được kiểm soát. | Muối, pH, DCS, cấu trúc, độ ổn định pha loãng và độ cắt có thể thay đổi phản ứng; phạm vi được công bố không phải là thông số kỹ thuật của sản phẩm. |
| Bentonite ngậm nước/smectite | Tinh thể hai chiều dày khoảng 0,9 nm với các kích thước bên thay đổi; smectite phân tán có thể đạt tới khoảng 800 m2/g, trong khi vật liệu tổng hợp thấp hơn nhiều. | Khả năng duy trì chắc chắn và chịu được tải trọng chất độn/chất độn mịn cao trong vật liệu phù hợp. | Phải kiểm tra độ ẩm, cation có thể trao đổi, muối, thời gian phân tán, cấp độ và chất độn. |
| Micropolyme hữu cơ | Các hạt polyacrylamide được liên kết ngang hoặc có cấu trúc có thể lớn hơn các hạt vô cơ nhưng có bề mặt hiệu quả cao thông qua các chuỗi, vòng và sợi polymer. | Định lượng linh hoạt, lưu giữ/thoát nước cộng với khả năng kiểm soát chất keo và chất dính trong một hệ thống đòi hỏi khắt khe. | Sự đảo ngược nhũ tương, chất rắn hoạt tính, điện tích, lực cắt, chất mang dầu khoáng và khả năng tương thích yêu cầu dữ liệu của nhà cung cấp và thử nghiệm máy. |
Các kích thước trên là phạm vi có bằng chứng rõ ràng từ tài liệu kỹ thuật, không phải là lời hứa cho mọi cấp độ thương mại. các danh mục hóa chất giấy là điểm khởi đầu mua sắm; yêu cầu dữ liệu kích thước hạt, diện tích bề mặt, điện tích và chất rắn thực tế cho loại đang được xem xét.
Tại sao thứ tự cộng và cắt lại xác định kết quả
Trình tự phổ biến là polyme cation hoặc tinh bột trước màn chắn áp suất hoặc điểm cắt cao khác, tiếp theo là silica hoặc bentonite sau điểm cắt chính cuối cùng và gần hộp đầu. Thành phần đầu tiên tạo ra các bản vá hoặc macrofloc; cắt đứt và phân phối lại cấu trúc; sau đó vi hạt sẽ xây dựng lại các khối nhỏ hơn, dễ thấm hơn. Đây là cơ chế đằng sau cụm từ phổ biến “cắt, sau đó kết tụ lại”.
Một số nhà máy sử dụng trình tự ngược lại và vẫn thu được kết quả khả thi vì vận chuyển nhanh có thể di chuyển polyme cation lên các sợi dạng sợi dưới lực cắt mạnh. Điều đó không làm cho các trình tự có thể hoán đổi cho nhau. Chỉ kiểm tra cả hai khi máy có các điểm phun phù hợp và đo lường sự hình thành, khả năng lưu giữ lần đầu, độ thoát nước, độ đục của nước trắng và dư lượng hóa chất.
DCS và tải phụ thay đổi gì
DCS anion dư thừa có thể tiêu thụ thành phần cation trước khi nó tiếp cận bề mặt sợi và chất độn. PCC, GCC, đất sét, bột talc và bột mịn cũng làm thay đổi diện tích bề mặt sẵn có và cân bằng điện tích. Một chương trình có vẻ mạnh đối với bột giấy đã rửa có thể bị mất khả năng thoát nước hoặc lưu giữ trong một vòng tái chế khép kín. Coi điều khiển DCS như một biến ngược dòng; cái hướng dẫn về rác anion và điện tích theo yêu cầu giải thích cách đo và khắc phục hiện tượng nhiễu đó.
Quy trình lựa chọn vi hạt
- Đặt mục tiêu. Quyết định xem các hạn chế giới hạn là khả năng lưu giữ lần đầu, tải chân không, độ khô của máy ép, sự hình thành, thất thoát chất độn, cặn bẩn hay tốc độ máy.
- Đặc điểm của đồ đạc. Ghi lại hỗn hợp xơ, hàm lượng tái chế, loại và mức chất độn, độ pH, độ dẫn điện, độ cứng, canxi, nhu cầu DCS/điện tích, nhiệt độ và tín hiệu cặn bám vi sinh hoặc bám bẩn.
- Lập bản đồ máy. Đánh dấu bơm quạt, màn chắn áp suất, chất tẩy rửa, pha loãng, hộp đầu và điểm cắt cao cuối cùng. Xác nhận nước pha loãng và thời gian lưu tại mọi vị trí cấp liệu.
- Chạy màn hình được kiểm soát. Sử dụng cùng một cơ sở thức ăn và năng lượng trộn cho silica, bentonite và micropolymer. So sánh khả năng thoát nước động và khả năng giữ nước, không chỉ là bình tĩnh.
- Xác nhận trong sản xuất. Xu hướng lưu giữ lần đầu, chất rắn/độ đục của nước trắng, chân không, thoát nước, hình thành tấm, tro/chất độn, vỡ và cặn bẩn trong khi thay đổi một biến kiểm soát.
Danh sách kiểm tra của người mua đối với chương trình vi hạt
- Loại hạt, kích thước hạt chính hoặc độ dày tinh thể, cấu trúc, diện tích bề mặt cụ thể và phân bố kích thước hạt.
- Loại điện tích và phương pháp đo, độ pH, chất rắn, mật độ, độ nhớt, độ ổn định pha loãng, thời gian hydrat hóa/hoàn thiện và thời hạn sử dụng.
- Loại đối tác polyme, mật độ điện tích, phạm vi trọng lượng phân tử, yêu cầu đảo ngược/cắt giảm và khả năng tương thích với kích thước, tinh bột và hóa học cường độ.
- Dữ liệu trang bị/chất bổ sung, nhu cầu nạp DCS, độ dẫn điện, canxi, độ pH, điểm cắt, cửa sổ phun và các chỉ số duy trì/thoát nước mục tiêu.
- Phương pháp thử nghiệm: thoát nước động hoặc giao thức Britt Jar, năng lượng trộn, thời gian tiếp xúc, độ đặc của mẫu, đo lường sự hình thành và tiêu chí chấp nhận sản xuất.
- Hiện tại TDS, SDS và lô COA có chất rắn hoạt tính, khả năng truy nguyên lô hàng và các phương pháp thử nghiệm chính xác đằng sau các giá trị hạt và diện tích bề mặt.
Đối với bối cảnh cuối cùng chung, hãy đọc hướng dẫn hỗ trợ lưu giữ và hướng dẫn tương thích thứ tự phụ gia. Đối với cặn bẩn và chất dính, hãy sử dụng trang xử lý sự cố kiểm soát cặn bẩn trước khi tăng khả năng lưu giữ hóa chất. Chia sẻ bản đồ cung cấp và máy móc thông qua trang yêu cầu cho một cuộc thảo luận thử nghiệm.
Câu hỏi thường gặp
Hệ thống lưu giữ vi hạt trong sản xuất giấy là gì?
Đây là một chương trình lưu giữ và thoát nước kết hợp trong đó polyme cation hoặc tinh bột được kết hợp với silica anion, bentonite hoặc micropolyme hữu cơ. Thành phần đầu tiên điều hòa sợi, hạt mịn và chất độn; cắt có kiểm soát phân phối lại khối; sau đó vi hạt sẽ xây dựng lại các cấu trúc nhỏ hơn, dễ thấm hơn.
Keo silica có tốt hơn bentonite trong khả năng lưu giữ không?
Cả hai đều không tốt hơn. Silica keo thường mang lại khả năng thoát nước mạnh và phản ứng hạt mịn khi điện tích và lực cắt được kiểm soát, trong khi bentonite ngậm nước có thể mang lại khả năng lưu giữ mạnh mẽ khi thay đổi chất độn và tải lượng anion. So sánh việc cung cấp, hình thành, lưu giữ và thoát nước lần đầu tiên tại các điểm cấp liệu dự kiến.
Kích thước hạt nào được sử dụng cho keo silica trong sản xuất giấy?
Tài liệu kỹ thuật thường báo cáo các hạt sơ cấp thông thường có bước sóng khoảng 3–5 nm và diện tích bề mặt riêng khoảng 500–600 m2/g; microgel silica có cấu trúc có thể vào khoảng 1200 m2/g. Các cấp thương mại khác nhau và phạm vi được trích dẫn không phải là thông số kỹ thuật chung hoặc sự đảm bảo về hiệu suất thoát nước.
Làm thế nào một hệ thống vi hạt nên được định lượng xung quanh lực cắt?
Một trình tự chung đặt polyme cation hoặc tinh bột trước điểm cắt chính và vi hạt anion sau điểm cắt chính cuối cùng, thường ở gần hộp đầu. Một số nhà máy sử dụng trình tự khác. Xác nhận điểm tiêm, thời gian tiếp xúc và độ pha loãng bằng các phép đo thoát nước, lưu giữ và hình thành động.
Hệ thống vi hạt có hoạt động với sợi tái chế và DCS cao không?
Họ có thể làm được, nhưng DCS cao sẽ tiêu tốn hóa chất cation và thay đổi cân bằng điện tích trước khi thêm vi hạt vào. Đo nhu cầu điện tích, độ dẫn điện, lượng canxi và chất độn; kiểm soát nguồn DCS; sau đó sàng lọc hệ thống được ghép nối theo cùng lịch sử cắt và cung cấp tái chế được sử dụng trên máy.
Về tác giả và bằng chứng
Đội ngũ kỹ thuật VCYCLETECH chuẩn bị nội dung ứng dụng từ tài liệu kỹ thuật công cộng, tài liệu hiện tại của nhà cung cấp và các yêu cầu của người mua theo địa điểm cụ thể. Nó không chứng nhận cơ sở khác, không ấn định liều lượng trên máy giấy từ giá trị phòng thí nghiệm hoặc đảm bảo kết quả sản xuất. Lựa chọn hóa chất cuối cùng yêu cầu dữ liệu cung cấp hiện tại, kiểm tra máy và kiểm soát thay đổi được ghi lại.
Tài liệu tham khảo
- TAPPI: phương pháp lưu giữ vi hạt trong sản xuất giấy
- NCSU Hubbe: hành vi keo, trình tự điện tích và cắt
- Luận án của Đại học British Columbia: kích thước silica và bentonite/bối cảnh bề mặt
- Kemira: tỷ lệ duy trì thương mại hiện tại, bối cảnh danh mục đầu tư bentonite và micropolymer
Liên quan: Hóa chất giấy · DCS và kiểm soát nhu cầu sạc · Thứ tự phụ gia ướt · Hướng dẫn hỗ trợ lưu giữ