造紙?zhí)盍项A(yù)處理方式對比分析

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先量取3份1L填料試樣，分別裝入量筒中，并編號：1#為空白、2#添加0.4ml預(yù)處理劑4690、3#添加0.4ml預(yù)處理劑DEV210，分別檢測填料顆粒直徑大小d（v，0.5）（μm），優(yōu)選預(yù)處理劑。再量取2#樣2份各50ml，分別攪拌2、4min，然后檢測填料顆粒直徑大小d（v，0.5）（μm）；取3#樣4份各50ml，分別攪拌2、4、8、16min，然后檢測填料顆粒直徑大小d（v，0.5）（μm）；取3#樣2份各25ml，加水稀釋到50ml，分別攪拌2、16min，然后檢測填料顆粒直徑大小d（v，0.5）（μm）；取絕干蘆葦漿2.2g各18份，分別加3ml助留劑P182，其中9份分別加填料1#樣0.9~1.7ml，另9份分別加填料3#樣0.9~1.7ml，攪拌均勻后抄片，同時(shí)檢測濾液水濃度。采用成都精新粉體測試設(shè)備有限公司生產(chǎn)的JL-1166型激光粒度測試儀（濕法）進(jìn)行檢測。紙片抄制在陜西科技大學(xué)機(jī)械廠生產(chǎn)的紙樣抄取器上進(jìn)行，型號為ZQJ1-B-II，強(qiáng)度性能檢測遵照國家標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行。

1不同預(yù)處理劑效果的比較

圖1反映了55級填料GCC及填加2kg/ton預(yù)處理劑4690和DEV210后，顆粒直徑大小分布情況。從圖中可以看出，填料GCC細(xì)小顆粒較多，數(shù)量比例大，填料中添加預(yù)處理劑后，顆粒明顯變大，且DEV210預(yù)處理效果較4690預(yù)處理效果要好。未處理的填料顆粒大小d（v，0.5）（μm）為4.8左右，4690預(yù)處理后增大為14.0左右，DEV210預(yù)處理后增大為86.4左右。填料經(jīng)預(yù)處理后顆粒越大越好，由于細(xì)小填料比表面積較大，嚴(yán)重影響系統(tǒng)保留及其它化學(xué)品的消耗，因此DEV210預(yù)處理后的填料顆粒最大，最容易被保留，為此優(yōu)選DEV210為預(yù)處理劑。

2填料預(yù)處理劑后穩(wěn)定性的比較

圖2反映了填料預(yù)處理后再進(jìn)行攪拌時(shí)，顆粒直徑大小變化情況。從圖中可以看出，隨攪拌時(shí)間增大，填料顆粒會重新變小，經(jīng)DEV210預(yù)處理后顆粒大小優(yōu)于經(jīng)4690預(yù)處理后，同時(shí)隨攪拌時(shí)間增大，經(jīng)DEV210預(yù)處理后顆粒大小范圍窄。經(jīng)DEV210預(yù)處理后填料攪拌16min時(shí)，顆粒大小d（v，0.5）（μm）從86.4左右下降為30.2左右，經(jīng)4690預(yù)處理后填料攪拌4min時(shí)，顆粒大小d（v，0.5）（μm）從14.0左右下降為11.3左右，說明經(jīng)DEV210預(yù)處理后的填料絮團(tuán)抗剪切能力強(qiáng)，穩(wěn)定性更好。由于填料加入紙機(jī)濕部系統(tǒng)后會受到漿泵、壓力篩等設(shè)備的剪切力作用，預(yù)處理后的填料顆粒雖變得較大，但經(jīng)剪切后填料顆粒會重新變小，不過仍較未進(jìn)行預(yù)處理的填料顆粒直徑大幾倍。

3填料預(yù)處理后顆粒大小與濃度、時(shí)間的關(guān)系

圖3反映了預(yù)處理后的填料顆粒大小隨攪拌時(shí)間不同而不同，同時(shí)隨填料濃度的變化而改變。從圖中可以看出，10%固含量的填料攪拌2min時(shí)，顆粒大小d（v，0.5）（μm）62.4左右，攪拌16min時(shí)，顆粒大小d（v，0.5）（μm）36.4左右；20%固含量的填料攪拌2min時(shí)，顆粒大小d（v，0.5）（μm）86.4左右，攪拌16min時(shí)，顆粒大小d（v，0.5）（μm）30.1左右，說明經(jīng)DEV210預(yù)處理后填料顆粒大小與填料濃度成反比，與攪拌時(shí)間也成反比。填料預(yù)處理后濃度越小，抗剪切能力越強(qiáng)，在生產(chǎn)中填加填料濃度一般控制為12.5-15%較好，且盡可能在壓力篩前加入，這樣可縮短剪切時(shí)間，減少預(yù)處理后填料受剪切力影響的程度，使用效果會更好。

4預(yù)處理與未預(yù)處理填料加填后成紙物理強(qiáng)度指標(biāo)的比較

圖4反映了填料預(yù)處理后再加入漿料中，成紙物理指標(biāo)變化趨勢。從圖中可以看出，噸填料中先添加2kgDEV210，在成紙灰分相同時(shí)，成紙撕裂指數(shù)變化不明顯，但成紙縱向裂斷長指標(biāo)明顯上升。例如，灰分為24%時(shí)，填料預(yù)處理與未預(yù)處理時(shí)成紙撕裂指數(shù)均為4.4kPa.㎡/g，而填料預(yù)處理后加填成紙縱向裂斷長為4.1km，填料未進(jìn)行預(yù)處理加填成紙縱向裂斷長為3.7km，裂斷長指標(biāo)提高了0.4km。而灰分為27%時(shí)，填料預(yù)處理后加填成紙縱向裂斷長為3.7km左右，說明在成紙物理強(qiáng)度指標(biāo)接近的前提下，可以提高成紙灰分3%左右。采用填料預(yù)處理后能提高成紙強(qiáng)度指標(biāo)的原因可能為：填料顆粒增大，特別是細(xì)小填料含量大量減少后，對纖維之間的結(jié)合影響減弱，同時(shí)預(yù)處理后填料顆粒雖變大，但顆粒柔軟，容易附著在纖維上，從而達(dá)到提高紙張強(qiáng)度的目的。

5預(yù)處理與未預(yù)處理的填料加填后首程留著率的比較

圖5反映了預(yù)處理與未預(yù)處理的填料加入漿料中，首程留著率的變化趨勢。從圖中可以看出，填料預(yù)處理后再加填，首程留著率將明顯提高。例如，灰分為26%左右時(shí)，首程留著率為71.1%左右；預(yù)處理后填料加填，首程留著率為75.6%，提高了4.5%以上。填料經(jīng)預(yù)處理后，填料顆粒，特別是細(xì)小填料顆粒粒徑增大，更容易沉積在纖維上。在相同的填料加入量時(shí)，具有較高的保留率。

綜上實(shí)驗(yàn)可知，DEV210預(yù)處理后的填料顆粒最大，最容易被保留，抗剪切能力相對更強(qiáng)，為此后續(xù)實(shí)驗(yàn)選擇DEV210為預(yù)處理劑；預(yù)處理后的填料粒徑隨攪拌時(shí)間和填料濃度的增加而降低，預(yù)處理劑加入條件需要考慮相應(yīng)的影響因素；采用預(yù)處理后的填料加填，可提高填料的加入量，成紙灰分可提高（1～3）%，同時(shí)紙張強(qiáng)度指標(biāo)變化不大；填料固含量越低，其預(yù)處理后顆粒增大效果越好，改善漿料濾水性能越好，且首程留著率可提高（3～5）%?？偠灾?，預(yù)處理后的填料在填料留著率及成紙性能方面有較大的提升。（本文作者：劉城鎮(zhèn)、曾志國、黃畢林 單位：赤壁晨鳴紙業(yè)有限公司）