胶版纸厂白水封闭系统湿部特性的研究

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在现代制浆造纸工业中,由于污染防治、能源消耗、经济等原因,对造纸工业水资源的利用提出了更高的要求,其中白水系统封闭回用,实现抄纸车间的清洁生产是造纸可持续发展的趋势。当纸机系统实行白水封闭循环,造成了纸机湿部系统的恶化,将带来很多问题,例如湿部助剂失效、纸机操作失常、成纸质量降低等。因此,研究白水系统封闭后的湿部化学特性是实现白水封闭、保持正常生产而需要进行的一项基本工作。 本文对胶版纸生产系统的白水封闭后的湿部化学特性进行了以下四部分的研究。 第一部分对胶版纸配料纤维的特性进行了分析,包括纤维长度分布、pH值、电导率、羧基含量、比容比表面积、浆料的Zeta电位和CTR等。并主要研究了湿部参数的变化如pH值、电导率、打浆度、助剂等对浆料Zeta电位的影响,以及Zeta电位与浆料的留着和滤水之间的关系。 第二部分研究了胶版纸厂网下白水的物化及湿部化学特性,如pH值、电导率、温度、CTR、CD、COD、TDS和细小纤维分布等,并分析了白水中一些金属离子的含量如Na+、Ca2+、Mg2+等。 第三部分在实验室中采用动态滤水仪模拟了白水的封闭循坏,考察了在封闭循环后湿部化学参数的变化情况。结果表明,随着循环次数的增加,系统中有害物质不断积累,造成了电导率、阳离子需求、pH值和COD值的升高。整个系统发生恶化,其表现为细小纤维留着率降低和阳离子需求的增加。 最后,研究了白水的回用对助留系统及纸页性能的影响。在这一部分中,考察了三种助留系统,包括单组分的CPAM、双元的PAE+CPAM和三元微粒系统PAE+CPAM+Silica。并用模拟白水模拟不同的白水封闭程度来考察三种助剂的作用效果,结果在60%的封闭程度下,单元的CPAM几乎不起作用,而三元微粒系统表现出较好的性能。 同时也研究了白水中的DCS物质,包括无机盐、半纤维素和木素对纸页强度和光学性能的影响,并采用Tappi标准抄片器模拟来说明白水封闭循环对纸页性能的影响。结果表明,在本实验中模拟的白水回用,随着回用次数的增加,纸页的裂断长有所下降,而对纸页的白度几乎没有什么影响,纸页的不透明度也有所增加。
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