聚合氯化铝-有机高分子复合物及其在造纸中的应用

【摘要】： 阴离子分散松香胶(DRS)／聚合氯化铝(PAC)施胶系统在应用于非木材浆中性施胶时存在施胶效果不稳定，成纸施胶度较低等问题，为此本文研制出PAC-有机高分子(OP)复合型松香胶中性施胶沉淀剂(PACP)，使之既能充分发挥PAC的电中和作用又能充分发挥有机高分子的架桥吸附作用，从而提高纸页的施胶度及施胶稳定性。主要研究工作包括： 研究了聚合氯化铝与有机高分子助剂复合的可行性及其影响因素。结果表明：PAC与OP能够以两种不同的方式实现复合，一是将有机高分子引入预制的PAC中；一是将OP预先引入氯化铝中再进行碱化聚合。影响复合反应的因素包括OP的结构和电荷类型、PAC的碱化度和浓度、有机高分子／铝(O／A)比(质量比)、反应温度以及搅拌条件等。阳离子型有机高分子(COP)与PAC的复合反应较易进行，而阴离子型或两性离子型有机高分子与PAC的复合反应则较为困难。 运用Al—Ferron逐时络合比色法对复合物PACP的形态分布与转化规律进行了较深入的研究。研究结果表明：OP的引入对PACP复合体系中聚合氯化铝的形态分布有一定的影响，OP因其本身化学结构、所带电荷以及分子量等因素的不同，对PAC形态分布的影响程度有所不同：阴离子型OP产生的影响大于阳离子型OP产生的影响；O／A比越大产生的影响越大。与PAC一样，PACP体系中占主导的形态仍是Al_b形态。 利用透射电镜研究了PACP的结构形貌：与PAC相比，PACP的聚集体的尺度和枝化度较大。O／A比增加或有机高分子的分子量越大，就越易于形成尺寸较大、分支程度较高及分支较粗的枝状物。 天津轻工业学院博士学位论文 采用流动电流法测定了PACP电荷，并利用胶体滴定方法研究 了加入PACP后的造纸湿部中浆料的电荷特性，得出以下结论：PAC 与COP复合后能够显著提高PAC的电中和能力，而PAC与阴离子 型有机高分子（AOP）复合后对 PAC的电荷特性影响较小；麦草浆 的胶体滴定比率（CTR）值随 PACP用量的增加而显著增大；CTR由 高到低的顺序为：PACPC＞PAC＞PACPa。 进行了阴离子分散松香胶／PACP体系用于漂白麦草浆中性施胶 的研究。得出适宜工艺条件为：胶用量1兄Mn用量0．8％“A 计人 有机高分子／铝①八）比（质量比）0．05，两性淀粉1死 于 燥温度85－90’C，施胶顺序以逆向施胶为佳。对比PAC／DRS施胶体 系，采用PACP儿RS对麦草浆进行中性施胶，施胶效果有明显提高， 施胶效果的稳定性也相应提高。 在上述研究的基础上，进一步探讨了DRS序ACP施胶的作用机 理。研究结果表明：增加松香胶和PAC或PACP的用量会增加它们 在纸张中的留着；纸张中的松香胶留着率和铝留着量随PH值的升 高呈下降趋势：碳酸钙填料的加入对胶和铝的留着产生不利影响； 两性淀粉的添加有利于胶和铝在纸中的留着。DRS”ACPC、 DRSNACPa和 DRS”AC三种不同施胶体系进行中性施胶的效果由强 到弱的顺序为：DRS／PACPc＞DRS／PACPa＞DRS／P瓜。扫描电镜照片 进一步论证了上述研究结果。 最后，对PACP的助留助滤作用进行了研究。由结果可知：留 着效果随0／A比的增加而增加；PACP的助留助滤效果优于聚合氯 化铝；它们均能在中性或微碱性范围内达到较好的助留助滤效果。

【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：TS727