先科碧水聚丙烯酰胺分散劑的作用原理
對于造紙過程來說,纖維特別是長纖維、填料和一些助劑等都是水不溶性的, 它們有在水溶液中自
行聚集的趨勢, 而且不同物料之間往往因不相容性而盡量遠(yuǎn)離,這樣就難以得到性能均勻、強度理想的紙張。因此需要利用纖維分散劑對其特性進行改良分散,本文主要講聚丙烯酰胺作為分散劑在纖維分散過程中的應(yīng)用。
1 分散劑的作用原理
分散是將固體微小顆粒盡可能均勻分布在另一種不相容的物料中,也就是指內(nèi)相為不溶性微粒分
布在外相為液體或半固體中組成的粗分散體系,這樣的體系也稱作乳液。懸浮液至少由三種基本成分組成:分散相、連續(xù)相和分散劑,常用的分散劑是表面活性劑. 分散劑可以使懸浮液中的固體分散粒子被液相充分潤濕和均勻分散,并使體系的分離、聚集和固體微粒的沉降速度降至最低,以維持懸浮液最大的動力學(xué)穩(wěn)定性。
對于造紙過程來說,纖維、填料和一些助劑等都是水不溶性的,它們有在水溶液中自行聚集的趨勢,而且不同物料之間往往因不相容性而盡量遠(yuǎn)離,這樣就難以得到性能均勻,強度理想的紙張。加入分散劑則可以使固體粒子表面形成雙分子層結(jié)構(gòu),外層分散劑極性端與水有較強親合力,增加了固體粒子被水潤濕的程度。固體顆粒之間因靜電斥力而遠(yuǎn)離,達到良好分散效果。良好的纖維分散劑要求有一定的熱解性,即隨著溫度的升高而逐漸分解,黏度也相應(yīng)降低,這樣就不會留在已干燥的紙頁上,不會因使用纖維分散劑而影響纖維的原有性能。分散劑作用的機理可能是漿料中陰離子或非離子表面活性劑的加入降低了漿料懸浮液的表面張力,提高了纖維表面的潤濕性能,減少了纖維因疏水性而引起的絮凝,其作用機理可能是:
①賦予纖維表面電荷,使其幾乎產(chǎn)生斥力(陰離子表面活性劑);
②覆蓋于纖維表面,起到保護膠體的作用;
③在纖維周圍形成黏度狀態(tài),防止纖維碰撞聚集;
④表面活性劑具有良好的吸附劑懸浮特性,吸附在纖維表面,形成水膜,使纖維相互滑過而不致產(chǎn)生纏結(jié);
⑤纖維表面潤濕性能的改變也減少了纖維間的摩擦力, 減少了纖維間相互黏著的機會; 當(dāng)往懸浮液中添加多聚磷酸鹽,如六偏磷酸鈉,焦磷酸鉀等多價電解質(zhì)時,其可能導(dǎo)致纖維分散的機理是: 此類電解質(zhì)的加入改變了纖維上的動電電荷,使纖維上的負(fù)電荷增加,纖維相互之間的斥力增大, 從而構(gòu)成了穩(wěn)定的帶陰性電荷的懸浮液。
水溶性高分子作為分散劑的作用機理是:
①它們的加入使得漿液的黏度增高, 相當(dāng)于在纖維表面附著了一層薄薄的潤滑膜, 起到水溶性潤滑劑的作用,使纖維相互滑過而不致纏結(jié);②漿液黏度的增加大大限制了纖維在水中的運動自由度, 使纖維不相互接觸,減少了纖維間的絮聚,改善了纖維成形交織的能力;
③黏性介質(zhì)對纖維的黏滯力使得許多纖維在停止攪拌時,還沒有相互接觸就松弛并變成鈍態(tài),從而在減少了內(nèi)應(yīng)力的懸浮液中形成纖維網(wǎng)絡(luò);
④懸浮液黏度的增加也增加了纖維在介質(zhì)中的懸浮性,延長了纖維沉降的時間。
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