打浆过程pH调控对浆料特性的影响研究.pdf
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1、摘要:对化学针叶木浆和化学阔叶木浆打浆前进行pH调控,研究了pH值对浆料打浆度、纤维形态及手抄片内结合强度、耐折度等浆料特性的影响。结果表明:在pH 46较强酸性和pH9的较强碱性条件下打浆,两种纸浆的浆料性能变化趋势基本一致;在酸碱作用下,纸浆中的细小纤维含量降低,滤水性变好,但内结合力和耐折度则变差;在pH 78.5的范围内打浆,可获得最好的打浆效果。关键词:打浆;pH值;打浆度;纤维形态;强度指标Abstract:The pH regulation was performed before the beating of chemical softwood pulp and chemica
2、l hardwood pulp.And the effect of the pulp beating pH on beating degree,fiber morphology,internal bonding strength and folding strength of hand-sheet was analyzed.The results show that the properties change of the two samples was similar.The pulp filtration property became better since fines content
3、 decreased at higher acid or alkaline condition.Whats more,internal bonding strength and folding strength were also decreased at lower pH or higher pH.The best beating effect were gained in the range of pH 7-8.5.Key words:pulping;pH;beating degree;fiber morphology;strength index中图分类号:TS752;TS734+.1
4、文献标志码:A 文章编号:1007-9211(2023)14-0022-04打浆过程pH调控对浆料特性的影响研究 董栓 邹家豪*张尊照 陈光照 丁欣 刘胜华(万国纸业太阳白卡纸有限公司,山东济宁272100)The Effect of pH Adjustment During Beating Process on Pulp Properties Dong Shuan,Zhou Jiahao*,Zhang Zunzhao,Chen Guangzhao,Ding Xin,Liu Shenghua(International Paper&Sun Cartonboard Co.,Ltd.,Jining
5、,Shandong 272100,China)作者简介:董栓先生,公司生产总监;主要从事白卡纸技术的研发与生产管理工作。通讯作者:邹家豪先生,研发工程师;主要从事白卡纸技术的研究开发。研究开发R&D打浆作为抄纸过程中一个重要环节,其效果的好坏很大程度影响着最终成纸的品质,因此,在行业里有句俗语“纸是打浆打出来的”1。影响打浆的工艺参数有许多,目前的研究主要集中在打浆设备、浓度、比压、温度等方面2-6,而对打浆pH的研究很少有报道。随着造纸过程由酸性抄造向中性抄造转变,再加上白水封闭循环程度不断提高,pH值已成为生产过程中一项重要的监测参数;而循环白水p H的变化,也就造成了打浆系统p H的波动
6、,进而对成纸产生影响,不利于生产指标的稳定。本文以化学针叶木浆和化学阔叶木浆为原料,通过在打浆前调整pH值,研究pH对浆料游离度和纤维形态的影响,并进一步对浆料进行抄片,探究p H值变化对纸张强度指标的影响,以期为生产调控提供参考。1 实验部分1.1原料化学针叶木浆板(凯 利普,产地加拿大,干度88.13%),化学阔叶木浆板(巴丝,产地巴西,干度91.69%),硫酸铝溶液(恒源,液体,浓度18%),氢氧化钠22第44卷第14期 2023年7月浆板使用标准疏解器疏解,转数为30,000 r/min,用硫酸铝溶液和氢氧化钠溶液调节浆料p H(范围区间49,梯度0.5),期间使用pH计实时测量并记录
7、。然后,将调节后的浆料用PFI磨浆机在固定转数为2,000 r/min下进行打浆,将磨后浆料稀释,供检测分析使用。1.4浆料抄纸打浆后的浆料按标准60g/m2的定量抄片,然后用压榨器在60PSI下压榨3 min后,再用平板干燥器在105 下干燥10min;最后,将手抄片放于恒温恒湿实验室(温度231,湿度50%2%),平衡水分24 h。1.5性能检测游离度CSF(ml)根据 GB/T 12660-2008纸浆滤水性能测定“加拿大标准”游离度法测量,然后通过对比表,换算得到肖氏打浆度(SR);纤维长度根据GB/T29779-2013纸浆纤维长度的测定 非偏振光法 测量;手抄片耐折度(times)
8、和内结合强度(J/m2)指标,分别根据 GB/T 457-2008 纸和纸板耐折度的测定 和 GB/T26203-2010纸和纸板内结合强度的测定 方法测量。2 结果与讨论(分析纯,国药集团化学有限公司)。1.2仪器电子天平(沈阳龙腾,2k g);p H计(梅特勒,型号FE20);加拿大游离度仪(T MI,型号33-23-00);标准疏解器(PTI,型号95568);PFI磨浆机(Realisations,型号1200);抄片器(R e a lis a tio n s,型号1600);压榨器(R e a l i s a t io n s,型号1800);平板干燥器(Realisations,型
9、号1000);耐折度仪(四川长江,型号DCP-MIT135);内结合度测试仪(DMT,型号T-10A);纤维分析仪(L&W,型号981799)。1.3浆料打浆图1 不同pH值打浆所得浆料的游离度?研究开发 R&D图2 酸性pH值下纤维素的酸性水解(a)和碱性剥皮反应(b)23第44卷第14期 2023年7月称“化阔”),其打浆度在初始阶段均随着打浆pH的增加而升高,在pH=80.5左右打浆度最高,而后打浆度又有所下降。这主要是因为纸浆纤维的主要成分是纤维素,而纤维素是由D-葡萄糖基构成的直链状高分子化合物,如图2a所示,其内部存在大量的分子内氢键(O3-H基环O5,O2-HO6)和分子间氢键(
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