论文部分内容阅读
双氰胺甲醛缩聚物是一类传统的阳离子型聚合物,但是存在着分子量低、聚合物中含游离甲醛等诸多缺点。而淀粉接枝类改性因其绿色环保可持续、经济廉价等优点成为聚合物改性的优良选择。本课题以分别用淀粉丙烯酰胺接枝及三聚氰胺改性双氰胺甲醛聚合物,将其用作造纸湿部助留助滤剂及处理阴离子有色废水的脱色絮凝剂,组成改性双氰胺甲醛聚合物（Modified Dicyandiamide Formaldehyde简称MDDF）-膨润土微粒助留体系测定使用效果,并对其作用机理进行了探究。1.考察淀粉与丙烯酰胺配比、聚合反应温、反应时间、引发剂浓度四个因素对改性助留助滤剂合成的影响,以产物作用后纸浆的留着率来判断聚合物合成的最佳条工艺。当合成条件为淀粉:丙烯酰胺:双氰胺:甲醛摩尔比为1:2.5:5:10,温度80℃,反应时间2小时,引发剂为过硫酸铵:亚硫酸氢钠=1:1,浓度为9.8×10-3mol/L时,改性助留助滤剂可以得到最佳的助留效果,此时分子量可提升至三百万左右,大大提高了其留着细小组分的能力。2.将淀粉接枝双氰胺甲醛聚合物以单元助留体系的形式作用于造纸湿部,在考察MDDF加入量、浆料pH、加入后混合时间等三方面因素对细小组分留着率及成纸抗张指数的影响下,得到MDDF加入量为绝干纤维的0.03%,与浆料接触时间为30s时的中性情况下,MDDF的助留效果达到最好;而加入量0.03%,与浆料接触时间为10s的中性抄造条件下,纸张的抗张指数达到最大值。3.以MDDF为主要原料,配合以焙烧膨润土构成MDDF-膨润土微粒助留体系,得到在MDDF添加量为0.08%,膨润土加入量为0.3%的中性条件下,先经过高速剪切作用,最佳剪切速率为1500rpm/min,将初始絮团打破,随后加入无机填料,此时MDDF-膨润土体系的细小组分留着率可达到79.6%,助留助滤效果非常明显,接近CPAM-膨润土的助留效果。通过测定浆料电荷密度、细小组分颗粒粒径等分析手段,推理出MDDF-膨润土体系的作用机理,初始絮团在高速剪切的条件下被打散,随后加入带相反电荷的无机填料,重新形成一个个尺寸更小、结构更紧密的小絮团,分布在湿纸幅上,从而使填料和细小纤维更多的留着在纸上,改善留着率。而由于MDDF电荷密度高于CPAM的缘故,加入MDDF后浆料体系更加接近等电点,滤水效果要好于CPAM,也大大高于单元助留体系的滤水效果。4.通过设置正交试验的方法研究了三聚氰胺与双氰胺配比、三聚氰胺与甲醛配比、三聚氰胺与氯化铵配比、反应温度、反应时间等因素对反应的影响,后续通过添加甲醇、尿素对产品进行了去甲醛处理,得到低游离甲醛絮凝剂的制备最佳条件为n（三聚氰胺）:n（双氰胺）:n（氯化铵）:n（甲醛）:n（甲醇）:n（尿素）=1:3:2:15:2.5:0.1。该条件下制备的脱色剂,脱色剂用量0.28%,pH=8时,脱色率为99.91%,甲醛含量为0.00151g/L,既降低了甲醛含量,脱色絮凝效果又非常明显。