細(xì)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(xì)小纖維根據(jù)來(lái)源不同，可分為原生細(xì)小纖維（一次細(xì)小纖維）、打漿或磨漿過(guò)程中產(chǎn)生的二次細(xì)小纖維以及存在于造紙白水中的三次細(xì)小纖維。其中，二次細(xì)小纖維在造紙過(guò)程中因其含量和功能而更具代表性。細(xì)小纖維具有比表面積大、吸水潤(rùn)脹能力強(qiáng)、表面電荷量高等獨(dú)特性能，對(duì)造紙生產(chǎn)運(yùn)行和產(chǎn)品絕大部分性能有重要影響。因此，系統(tǒng)研究細(xì)小纖維顯得尤為重要。本文以二次細(xì)小纖維為研究對(duì)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(duì)細(xì)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(shí)，能產(chǎn)生15％以上的二次細(xì)小纖維，且中、高濃打漿更利于產(chǎn)生絲狀組分的細(xì)小纖維。PFI磨漿得到的細(xì)小纖維絕大部分是纖絲狀組分，高濃盤磨(HCR)磨漿得到的細(xì)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(xì)小纖維中以片狀組分為主。細(xì)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(jī)械強(qiáng)度、不透明度增大，透氣度

3、及白度降低。PFI細(xì)小纖維較之Valley細(xì)小纖維和HCR細(xì)小纖維，更有利于提高成紙物理強(qiáng)度和降低紙張透氣度等性能。
　　 基于PFI磨漿能得到相對(duì)優(yōu)質(zhì)的細(xì)小纖維，本文采用PFI磨漿又對(duì)楊木PRC-APMP細(xì)小纖維進(jìn)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(xì)小纖維：絲狀細(xì)小纖維、片狀細(xì)小纖維、纖維碎片、纖維微粒及小絮團(tuán)。對(duì)68°SR PRC-APMP進(jìn)行不同級(jí)別(P200、P300、P400)的一次篩分

4、后發(fā)現(xiàn)，篩網(wǎng)越密，所得細(xì)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(xì)小纖維的平均長(zhǎng)度不超過(guò)0.25mm，且篩網(wǎng)越密，長(zhǎng)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(xì)小纖維中還存在著極少量的纖維束。
　　 本文進(jìn)一步研究了細(xì)小纖維-碳酸鈣共絮凝工藝對(duì)楊木PRC-APMP配抄文化用紙性能的影響，對(duì)比傳統(tǒng)抄造工藝，共絮凝工藝能使紙張具有更好的強(qiáng)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(duì)比PCC和GCC對(duì)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(duì)紙張強(qiáng)度和耐折度負(fù)面影響更小，但在共絮凝工藝下，二者對(duì)紙張松厚度和強(qiáng)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(duì)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(shí)紙

6、張性能相對(duì)更佳。研究還發(fā)現(xiàn)，采用單元助留體系的共絮凝工藝，對(duì)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(duì)紙張的光學(xué)性能影響不大，而對(duì)松厚度和強(qiáng)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(shì)。當(dāng)剪切力≤1000rpm時(shí)，共絮凝工藝所抄造紙張有較好的強(qiáng)度、白度和不透明度。當(dāng)剪切力≥1000rpm時(shí)，共絮凝工藝除能保證有較好的松厚