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微粒助留劑的出現(xiàn)

二十世紀(jì)八十年代起，微粒助留劑獲得廣泛應(yīng)用，常用的微粒子為膠體硅和膨潤(rùn)土，均為無(wú)機(jī)產(chǎn)品。1993年美國(guó)qing特公司(Cytec Industries)推出了一種有機(jī)微粒產(chǎn)品—微聚物(micropolymer)，并被美國(guó)紐約州Finch Pruyn & Co.Inc造紙公司所采用，該公司三臺(tái)紙機(jī)先后使用了由硫酸鋁、陽(yáng)離子聚bing烯酰胺和微聚物組成的助留劑系統(tǒng)，生產(chǎn)高灰分文化紙。隨后的研究發(fā)現(xiàn)，如果將這種有機(jī)微粒和無(wú)機(jī)微粒同時(shí)使用，可以獲得更好的助留效果，國(guó)內(nèi)外對(duì)此助留方式?jīng)]有統(tǒng)一的叫法，國(guó)內(nèi)有人將它稱(chēng)為超微粒助留。2002年5月中國(guó)某文化紙廠(chǎng)試用超微粒助留劑獲得成功。

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視頻作者：東莞市三而造紙科技有限公司

有研究指出助留劑與纖維的充分混合有利于實(shí)現(xiàn)助留劑的有效作用，但是助留劑與漿料的混合會(huì)受到各種因素的影響，包括助留劑產(chǎn)品的黏度、漿料中纖維對(duì)湍流的抑制、纖維素纖維形成聚體的趨向性，以及紙頁(yè)成形設(shè)備的抑制作用等。根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)原理，利用有效的混合裝置或者將助留劑進(jìn)行稀釋均有助于實(shí)現(xiàn)助留劑與纖維的良好混合。

在研究助留劑的作用時(shí)遇到的另一問(wèn)題是有效的助留作用僅在很小范圍內(nèi)發(fā)生，傳統(tǒng)的顯微鏡不能觀測(cè)出助留劑分子和纖維素表面之間的相互作用情況。然而，近年來(lái)納米技術(shù)的發(fā)展為進(jìn)一步研究助留劑體系的作用機(jī)理提供了有效的方法。例如，近年來(lái)應(yīng)用透射電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)了助留劑與纖維素微細(xì)纖維之間的相互作用。

造紙生產(chǎn)中，填料是用量較大的輔料，粒度一般都為0.2-10μm ，而紙機(jī)所用銅網(wǎng)網(wǎng)目則比較大，為40-100目，相當(dāng)于150- 250μm。一般在抄造過(guò)程中，填料只有50%左右的保留率，其余一半會(huì)隨白水流失。助留劑具有凝結(jié)及絮凝作用，所以用它來(lái)提高紙料中細(xì)小纖維和填料保留率，降低水中細(xì)料固含量。

助留劑的品種很多，按助留劑本身的結(jié)構(gòu)和物性可分為無(wú)機(jī)物、有機(jī)高分子聚合物、表面活性劑，其中有機(jī)高分子聚合物的助留劑共有23個(gè)種類(lèi)，主要是以有機(jī)胺（銨）鹽的衍生物為主，還有聚氧乙烯（PEO）、淀粉等，其中以聚丙希酰胺具有代表性。