細小纖維-碳酸鈣共絮凝工藝用于楊木PRC-APMP配抄文化紙的研究.pdf

1、細小纖維根據(jù)來源不同，可分為原生細小纖維（一次細小纖維）、打漿或磨漿過程中產(chǎn)生的二次細小纖維以及存在于造紙白水中的三次細小纖維。其中，二次細小纖維在造紙過程中因其含量和功能而更具代表性。細小纖維具有比表面積大、吸水潤脹能力強、表面電荷量高等獨特性能，對造紙生產(chǎn)運行和產(chǎn)品絕大部分性能有重要影響。因此，系統(tǒng)研究細小纖維顯得尤為重要。本文以二次細小纖維為研究對象。
　　 本文首先選用漂白化學(xué)針葉木硫酸鹽漿(BSKP)為原料，研究了不同

2、打漿設(shè)備對細小纖維產(chǎn)生及質(zhì)量的影響。結(jié)果顯示，將BSKP打漿至85°SR以上時，能產(chǎn)生15％以上的二次細小纖維，且中、高濃打漿更利于產(chǎn)生絲狀組分的細小纖維。PFI磨漿得到的細小纖維絕大部分是纖絲狀組分，高濃盤磨(HCR)磨漿得到的細小纖維除纖絲狀組分外，還有相當(dāng)一部分薄片狀組分、纖維碎片和粒子，而Valley打漿得到的細小纖維中以片狀組分為主。細小纖維的添加，能顯著降低漿料的濾水性能，使紙張的緊度、平滑度、機械強度、不透明度增大，透氣度

3、及白度降低。PFI細小纖維較之Valley細小纖維和HCR細小纖維，更有利于提高成紙物理強度和降低紙張透氣度等性能。
　　 基于PFI磨漿能得到相對優(yōu)質(zhì)的細小纖維，本文采用PFI磨漿又對楊木PRC-APMP細小纖維進行了初步研究。結(jié)果顯示，楊木PRC-APMP漿中存在以下幾種形態(tài)的細小纖維：絲狀細小纖維、片狀細小纖維、纖維碎片、纖維微粒及小絮團。對68°SR PRC-APMP進行不同級別(P200、P300、P400)的一次篩分

4、后發(fā)現(xiàn)，篩網(wǎng)越密，所得細小纖維的粘度和絲狀組分含量越高，但表面電荷量正好相反。楊木PRC-APMP細小纖維的平均長度不超過0.25mm，且篩網(wǎng)越密，長度越短，卷曲和扭結(jié)程度均隨篩網(wǎng)目數(shù)的增加而降低，細小纖維中還存在著極少量的纖維束。
　　 本文進一步研究了細小纖維-碳酸鈣共絮凝工藝對楊木PRC-APMP配抄文化用紙性能的影響，對比傳統(tǒng)抄造工藝，共絮凝工藝能使紙張具有更好的強度性能、松厚度、白度和不透明度，但耐折度和漿料濾水性能較

5、差。對比PCC和GCC對紙張性能的影響發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)抄造工藝下PCC能賦予紙張更好的松厚度和光學(xué)性能，而GCC對紙張強度和耐折度負面影響更小，但在共絮凝工藝下，二者對紙張松厚度和強度性能的影響差別不大，但PCC能提供更好的光學(xué)性能，且SEM圖顯示PCC在紙張纖維網(wǎng)絡(luò)中粒徑更大，分布更均勻，與纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)合良好，GCC粒徑相對較小，更多填充在纖維之間和包裹在纖維上。
　　 采用共絮凝工藝，選用PCC做填料、CPAM加入量為0.04％時紙

6、張性能相對更佳。研究還發(fā)現(xiàn)，采用單元助留體系的共絮凝工藝，對高剪切力有較好的適應(yīng)性，除紙張的耐折度較差外，其他性能均較好。剪切力對紙張的光學(xué)性能影響不大，而對松厚度和強度性能影響較大。而在Hydrocol體系下，采用共絮凝工藝，填料有較好的留著率，漿料有較好的濾水性能，尤其在高剪切力條件下仍有一定優(yōu)勢。當(dāng)剪切力≤1000rpm時，共絮凝工藝所抄造紙張有較好的強度、白度和不透明度。當(dāng)剪切力≥1000rpm時，共絮凝工藝除能保證有較好的松厚