造纸湿部助剂
浆内施胶剂－松香胶、AKD、ASA 助留助滤剂－明矾、PAM、阳离子淀粉、膨润土、硅藻土 干强剂－改性淀粉、PAM、瓜尔胶、干酪素 湿强剂－三聚氰胺甲醛树脂、双醛淀粉、PAE 浆内消泡剂－聚醚类、脂肪酸酯类、有机硅类 柔软剂－表面活性剂、高碳醇、有机硅高分子 分散剂－PEO、PAM等 色料－有机和无机颜料、酸性染料、碱性染料 表面施胶剂－氧化淀粉、羧甲基纤维素、壳聚糖、PVA
内容
• 1、造纸湿部化学概论 • 2、造纸主要组分的湿部化学特性 • 3、纸料的助留助滤 • 4、非纤维添加物质的应用 • 5、白水处理系统
1、造纸湿部化学概论
• 造纸湿部：从纸料制备到纸页成形的这段工序，包括纸料的制备、纸页 的成形和压榨。
什么是湿部 化学？？？
湿部化学是研究造纸湿 部添加的化学品与各组 分对纸机网部滤水、留 着、成形以及在白水循 环过程中的相互作用和 规律，以及对纸机运行 和产品质量的影响机理。
造纸湿部化学的首要任务
研究纸料各组分之间的主要反应，如吸附、絮聚与分散等，及纸料组分的各种表面现象。
在1mm的尺度内观察到的纸 组分:
整根纤维和细小纤维，如射线 细胞、纤维碎片和细小纤维
在0.1mm的尺度内观察到的 纸料组分:
填料粒子，尤其是填料粒子 的聚集体
PAM
在0.01mm的尺度内观察到的纸 料组分:
长纤维 长=3,500 µm
短纤维 宽=22 µm 长纤维 宽=36 µm
助留剂 凝结剂
钛白粉
0.25 µm
短纤维 长=1,200 µm
树脂/胶 粘物
1 µm
高岭土
0.3 - 2.0 µm
PCC
0.2 - 1.0 µm
松香胶
1 µm
GCC
1 - 5 µm
湿部留着-典型的浆料组分
1.2 造纸湿部化学品及其作用机理
机械性能
主要指强度性能，受纤维间结合强度、纤维本身强度和纸页成形性 的影响，还受到纸页均匀性的影响。 湿部化学主要影响纤维间的结合强度，对匀度也有相当的影响。 干强剂、湿强剂、填料、施胶剂等的使用均会影响到纤维间的结合 强度。
外观性能
染料、矿物颜料是影响纸张外观性能的主要因素。主要通过色度、 不透明度、白度等来表示。
如染料会受到一系列的化学和物理因素的影响，为防止染色不良， 必须严格控制配料的化学环境和物理条件；为了提高纸张的白度和 光泽度，在纸张中保留高含量的矿物填料，而矿物填料的聚集又会 对光散射产生不利影响，如何达到二者间的平衡，更好地理解发生 在填料、纤维和助留剂间的化学反应等是非常必要的。
防护及阻力性能
湿部化学系统主要组分： 1、水——造纸过程最基本的介质 2、纤维和细小纤维——造纸主要原料 3、湿部系统干扰物质——阴离子垃圾
湿部化学所涉及内容： 1、胶体与胶体系统 2、表面电位与Zeta电位 3、阳离子电荷需求量
造纸湿部化学助剂
▪ 造纸湿部化学助剂作用： 改善纸页某些特性——功能助剂
改善纸机抄造性能——过程助剂
造纸湿部化学助剂
• 功能助剂作用： 1、改善纸页强度特性 2、改善纸页表观特性 3、改善纸页其它性能
如：增强剂、施胶剂、 染料、增白剂、阻燃剂等。
• 过程助剂作用： 1、提高滤水性能 2、提高留着率 3、改善纸页成形 4、消泡除气 5、控制树脂障碍 如：助留助滤剂、分散剂、消
泡剂、固着剂等
1.1 造纸湿部化学的基本理论
主要包括助留剂、助滤剂、干强剂、湿强剂、施胶剂、消 泡剂、防腐剂、填料、色料等在造纸湿部过程中的作用机 理以及影响因素等内容。
各组分在网部的留着是湿部化学研究中最重要的内容。 单个网孔大约0.25mm×0.25mm；填料粒度大约2.55um；乳化施胶剂粒子0.1-1um；微小细小纤维小于 0.2mm。这些组分要留在网上并非容易。
纸张一个最大的弱点是纤维对水的浸透没有自然的抵抗力。为赋 予纸张表面一定的疏水性，通过添加施胶剂和表面施胶处理可改 善纸张这一性能。
耐久性
对图书、资料、档案等的保存非常重要。造纸湿部化学对纸张的 耐久性能影响很大，如碱性抄纸比酸性抄纸有更好的耐久性，还 有纤维的物理化学状态等也会影响纸张的耐久性。
结构性能
1、定量：一般可通过纸机浆料计量器来控制，但纸机纵向均 匀性受单程留着的强烈影响。现代全封闭助留控制系统可以减 少纸机定量的变化。 2、匀度：是对纸页中各种配料在三维的均匀分布的评价。配 料中的纤维组分过分絮聚会对纸页匀度产生不利影响，导致斑 点的出现以及降低纸页强度和纸页与油墨的结合等。 3、两面性：纸页中物料的非均匀的z向分布。良好的两面性有 较小的z向分布梯度。
高岭土填料粒子，TiO2填料粒子 和膨润土粒子
淀粉
在0.001mm的尺度内观 察到的纸料组分:
TiO2填料粒子 ，勉强看到 SiO2微粒
在0.0001mm的尺度内观察到 的纸料组分:
膨润土粒子，胶体SiO2微粒
纸料悬浮体系极为复杂 纤维——尺寸较大；细小纤维、填料——尺寸较小； 胶料、表面活性剂、助剂——尺寸更小
1.3 湿部化学测量和控制
研究湿部各组分和各种化学助剂相互作用的目的： ➢ 研究与开发更有效的、负面影响更小的湿部助剂； ➢ 调控湿部各组分之间的作用，以获得最理想的湿部状态。
湿部化学测量和控制主要包括湿部化学的实验测量技术 和在线测量、纸机运行数据以及湿部化学的过程控制技术。
1.4 湿部化学对纸张性能和纸机运行性的影响
1.4.1 湿部化学对纸张性能的影响
湿部化学对纸张性能的影响可概括为： 结构性能：定量、厚度、匀度、纤维定向、两面性、透气度、粗 糙度、尺寸稳定性等。 机械性能：抗张强度、撕裂度、耐破度、挺度、内部结合强度、 表面强度等。 外观性能：色泽、亮度、不透明度、光泽度、平滑度等。 防护和阻力性能：施胶度、适印性。 耐久性能：耐久性、返色、化学稳定性等。
运用胶体化学和表面化学的理论来论述造纸配料中各组分的特性以及 作用规律。除纤维外，其它组分颗粒大部分直径均在胶体粒子范围之 内（小于10um)。湿部成形过程中的各种作用均涉及到胶体化学和表 面化学的反应。 高速纸机、封闭白水系统、废纸利用和中性造纸等新技术应用，使湿 部加工在造纸中占有重要的地位，且湿部化学品在造纸中应用的品种 和数量都占有绝对的优势 。