单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八章,其他造纸助剂,8.1 染料及增白剂,8.2 阻燃剂,8.3 防腐剂,8.4 造纸废水处理剂,1,第八章 其他造纸助剂 8.1 染料及增白剂1,8.1,染料与增白剂,染色：要求色相，染料,增白：荧光增白剂,显白：利用与杂色相邻并相反的颜色的染料，,消除,不希望有的杂色。,2,8.1 染料与增白剂 染色：要求色相，染料2,8.2 阻燃剂、耐热剂,阻燃剂：使纸张具有阻燃功能的化学药品称为阻燃剂,耐热剂：提高绝缘纸耐热性能的化学药品。,3,8.2 阻燃剂、耐热剂 阻燃剂：使纸张具有阻燃功能的化学药,8.2.1 阻燃剂,(1)阻燃剂及其阻燃机理,阻燃的两种途径：,隔离：,阻断,纸及纸制品与,氧气,的直接接触；,吸热：,加入的阻燃剂受热分解,吸收大量的热能,，使纸及纸制品即使受热也达不到,燃点或热分解温度。,4,8.2.1 阻燃剂(1)阻燃剂及其阻燃机理4,卤元素阻燃剂,常用,氯元素和溴元素,阻燃剂，有机氯如聚氯乙烯，无机溴如,溴酸钙和溴化,铵。,机理：,卤化物受热分解后释放出,难燃的卤化氢气体,，密度又比空气大，可排除空气，在纸及纸制品表面形成,气体保护层,，破坏可燃体系中空气与纸及纸制品的直接接触，使纸及纸制品的燃烧速度减缓或熄灭。同时，氯和溴有被氧化成,高级氧化物的能力，大大,消耗了,燃烧过程所需要的,氧,。,5,卤元素阻燃剂常用氯元素和溴元素阻燃剂，有机氯如聚氯乙烯，无机,磷元素阻燃剂,主要是,磷的有机,化合物,：聚磷酰胺、磷酸酯衍生物。,机理：,磷化物受热分解生成偏磷酸，在,较高温度,下聚合生成,聚偏磷酸,而附着在纸及纸制品表面上,形成保护层,，起到,隔绝空气,的作用。同时，由于聚偏磷酸的,强酸性,，易使纸中纤维,脱水,形成,碳化保护层,，该层既隔绝了空气，又防止和,减少了有机可燃气体,(,纤维热解产,生的甲烷、一氧化碳等)的生成和逸出，从而起到阻燃作用。,6,磷元素阻燃剂 主要是磷的有机化合物：聚磷酰胺、磷酸酯衍生物,铝元素阻燃剂,氢氧化铝：价格便宜，热稳定性,好,机理：氢氧化铝在250以上就会分解为三氧化二铝，并释放出水分。该分解反应为,强吸热反应,，能够吸收大量的热能，而生成的,三氧化二铝,也是一种,惰性吸热载体,。这样纸制品在吸热时，受热部位的,纤维温度低于燃点温度,，不起火燃烧。,最大优点就是在整个,阻燃过程中不产生有害物质，其应用前景十分广泛。,氢氧化镁铝,：“记忆”功能,7,铝元素阻燃剂 氢氧化铝：价格便宜，热稳定性好7,含硼化合物,硼酸锌,机理：硼酸盐在受热分解时生成,硼酸酐,(B,2,O,3,)，在高温下，,硼酸酐会形成一层玻璃状的保护层,，具有,隔热和隔绝空气,的作用，与此同时，反应放出的,水分,在一定程度上也抑制了燃烧反应。,8,含硼化合物 硼酸锌 8,2.阻燃剂的应用,阻燃剂可以采用,浆内添加法,浸渍法,施胶压榨法,涂布法,喷洒法,等方法把阻燃剂施加在纸中或纸的表面。,9,2.阻燃剂的应用 阻燃剂可以采用9,浆内添加法,适用于水不溶性阻燃剂,，将阻燃剂与其他填料一起添加到纸浆中，然后抄造成纸。,添加位置比较灵活,，主要保证其在纸料中分散均匀。,优点是,适于各种纸,的生产，操作简单，阻燃剂在纸中的分布比较均匀，故纸的,阻燃功能比较均一,。,缺点是,阻燃剂流失比较大,，一般阻燃剂的留着率达到80就非常不容易了。解决流失问题的最好办法是加入合适的助留剂。,该法用于生产防火纸板或高定量纸张时，效果更好,。,10,浆内添加法 适用于水不溶性阻燃剂，将阻燃剂与其他填料一起添,浸渍法,该方法,适于水溶性阻燃剂,。把水溶性阻燃剂配成溶液，浸渍到纸中，经加热干燥后即可制得阻燃纸。,该方法制得的阻燃纸,耐水性差,，,吸湿性强，纸的强度下降显著，易发黄变硬,。,浸渍法,要求纸张具有相当高的吸收性和湿强度,，最好是浸渍,皱纹纸、棉纤维纸、合成纤维纸和无纺布,。纸张在槽式表面施胶机上或染纸机上可完成浸渍。,11,浸渍法 该方法适于水溶性阻燃剂。把水溶性阻燃剂配成溶液，浸,施胶压榨法,在有施胶压榨装置的纸机上使用,。采用该法时，因对施胶压榨的附着量有限制，所以,不能得到100的阻燃纸,。,只要能得到足够的附着量,，施胶压榨法就会有如下优点：,可以,短时间、小批量生产,。,只需纸,表面有阻燃性,的制品，施胶压榨法用,最少量的阻燃剂,就可以,达到预期的效果,。,施胶压榨是在机内进行，与机外处理的浸渍法相比，,加工费用低,。,12,施胶压榨法 在有施胶压榨装置的纸机上使用。采用该法时，因对施,涂布法,适用于不溶或难溶的阻燃剂,。把阻燃剂均匀分散在胶粘剂中，制成乳状涂料，然后用涂布的方法把此涂料涂在纸的表面，经加热,干燥即可得涂布型阻燃纸。,优点是,阻燃剂大部分集中在纸的表面,，对纸的物理性能影响较小，特别是对涂布加工纸，仅,需在涂料中加入阻燃剂。,为取得,良好的阻燃效果，要求阻燃剂粒径小而均匀。,缺点是,阻,燃效果不够理想,。,13,涂布法 适用于不溶或难溶的阻燃剂。把阻燃剂均匀分散在胶粘剂,用量与组合,用量：,根据纸及纸制品的用途、阻燃剂的使用效果等因素而定。,低定量纸,阻燃剂的,用量,一般,为20,(对绝干纤维质量)左右；,高定量纸,阻燃剂的用量,为510,。,组合：,在实际使用中，为了赋予纸张良好的阻燃性能，所用的阻燃剂往往是,几种阻燃元素的阻燃剂复合或复配,而成的，如，磷卤体系、锑卤体系、磷氮体系等。这些复合或复配的阻燃剂，可发挥协同作用，比单一元素阻燃剂效果好得多。,14,用量与组合用量：根据纸及纸制品的用途、阻燃剂的使用效果等因,3.阻燃剂的发展方向,由,浆内添加转向涂布,研究和应用,无毒副,作用,的阻燃剂,克服阻燃纸阻燃功能不长久的缺点，开发了,反应型阻燃剂,：磷酸盐单体或卤化单体与纤维中的组分发生接枝反应，从而赋予纸及纸制品,长期稳定的阻燃效果,。反应型的阻燃剂因为真正成为了纸中纤维的一部,分，因此不但效果好，而且对纸的物理性能几乎无不良影响。,15,3.阻燃剂的发展方向 由浆内添加转向涂布15,8.2.2 耐热剂,胺盐,：在纸中直接加入,三聚氰胺,、,双氰胺、聚丙烯酰胺,等，使,绝缘纸的耐热性能进一步获得大幅度改善。,吗啉（,1,4-氧氮杂环己烷,）,：,在纸中添加吗啉也可以提高绝缘纸的耐热性能。如果加入阳离,子淀粉，则比单独加吗啉更能提高纸的耐热性能。,16,8.2.2 耐热剂胺盐：在纸中直接加入三聚氰胺、双氰胺、聚,8.3 防腐剂,防腐剂可使微生物蛋白质变性，促使其死亡，因此，防腐剂实际上是,杀菌剂和抑菌剂,。,浓度高或作用时间长,，可以,杀菌,；,浓度低,或作用,时间短,，只能起,抑菌,作用,17,8.3 防腐剂防腐剂可使微生物蛋白质变性，促使其死亡，因此，,无机防腐剂,氧化型杀菌剂,：借助于其氧化能力起杀菌作用，杀菌消毒能力强，但化学性质不稳定，易分解，作用不能持久，且有异味，多用于设备、容器等的消毒，如,氯制剂和过氧化物,：漂白粉。,还原型杀菌剂,：借助于其还原能力起杀菌作用，如,亚硫酸及其盐类,。,18,无机防腐剂氧化型杀菌剂：借助于其氧化能力起杀菌作用，杀菌消毒,有机防腐剂,表面活性剂,：阳离子和两性表面活性剂，一般认为是阳离子基团吸附于微生物的细胞壁，破坏细胞壁内的某种酶，与蛋白质反应，影响微生物的正常代谢，最终导致微生物死亡。尤其是带有,卞基的季铵盐,具有较强的杀菌性。,有机硫杀菌剂,：广谱杀菌剂，如苯并异噻唑3酮，对人体和其他动物毒害很小。,19,有机防腐剂表面活性剂：阳离子和两性表面活性剂，一般认为是阳离,8.4 造纸废水处理剂,絮凝剂,絮凝剂是,能使溶胶变成絮状沉淀的凝结剂,。絮凝剂能使分散相从分散介质中分离出絮状沉淀，其凝结作用称为絮凝作用。用于促进废液中废物沉降、过滤、澄清等过程的普通絮凝剂，包括,无机物和有机高分子,。两者可单独使用，也可配合使用，但配合使用比单独使用效果更佳。,20,8.4 造纸废水处理剂絮凝剂20,凝聚（无机絮凝剂）,：在废水处理中，水中胶体粒子多数带负电荷，粒子间具有静电斥力，使胶体粒子保持分散状态。絮凝剂多为电解质，电离后形成与胶体粒子带相反电荷的高价离子或大离子，,压缩胶体粒子的双电层或对胶体粒子的电荷产生电中和,，粒子间斥力随之消失，使粒子间聚集成大颗粒而沉降，水即可澄清。,絮聚（有机絮凝剂，PAM),：,架桥,(1)絮凝原理,21,凝聚（无机絮凝剂）：在废水处理中，水中胶体粒子多数带负电荷，,（2）,絮凝过程,絮凝过程主要包括4个阶段：,向废水中,添加絮凝剂,；,絮凝剂在液体中,扩散,；,为了使絮凝剂和悬浮物粒子接触而进行,快速搅拌,；,为了使接触后的粒子成为大而重的颗粒而进行的,慢速搅拌,。,实际上这些阶段有的也很难分开。,22,（2）絮凝过程絮凝过程主要包括4个阶段：22,（3）絮凝剂的种类,1）无机絮凝剂,凡是使用的絮凝剂是无机物的都称为无机絮凝剂,。,23,（3）絮凝剂的种类1）无机絮凝剂23,硫酸铝,硫酸铝的絮凝机理：溶液中硫酸铝与水中碱反应生成氢氧化铝：,A1,2,(SO,4,),3,+6NaOH2Al(OH),3,3Na,2,SO,4,氢氧化铝胶体带正电,，可吸附于废液中的胶体粒子上，,中和胶体粒子的负电荷,被而产生絮凝，或对胶体粒子产生,夹裹作用,而,引起胶体粒子的沉降,。,24,硫酸铝24,聚合氯化铝,处理造纸业废水常用液体PAC，通式为Al,2,(OH),n,Cl,6-n,。或A1,n,(OH),m,Cl,3n-m,，为从氯化铝碱性水解至氢氧化铝的中间产是物。常用碱化度来表示其碱性水解的程度。,碱化度(B),OH,-,/3Al,3+,100%,一般碱化度要求在,4060,。,25,聚合氯化铝 处理造纸业废水常用液体PAC，通式为Al2(O,PAC作为絮凝剂的特点,铝离子水溶液中离解为单核配合离子Al(OH),2+,、A1(OH),2,+,、A1(OH),5,2-,等并在水解中发生羟联反应，形成多核铝离子A1,7,(OH),18,3+,、Al,8,(OH),20,4+,、A1,13,(OH),34,5+,等。这些,多核离子絮凝能力很强,，而PAC在水中直接提供这些高效能的多核配合离子，避免出现那些效率较低的离子，因此能得到较好絮凝效果。,26,PAC作为絮凝剂的特点 铝离子水溶液中离解为单核配合离子A,铁盐,主要是,硫酸亚铁、氯化铁和氯化亚铁,，处理废水。一般要,和石灰配用,，,形成氢氧化物沉淀,，靠,夹裹吸附去除废水中的物质,。和铝盐相比，铁盐,絮凝颗粒比硫酸铝重而易沉淀,，,价格也便宜,。但其最,适宜絮凝,pH 值较高,，如亚铁是pH9.511.0，故适用于,原水pH值高及高浊度的废水,。,27,铁盐主要是硫酸亚铁、氯化铁和氯化亚铁，处理废水。一般要和石灰,石灰,早期主要作为,絮凝剂的碱助剂,石灰法：石灰与,含有羧基的和木素结构相似的一类化合物生成不溶性钙盐而产生絮凝,。在有色废水中要加较多的石灰，0.5-1%，带有污泥的絮凝沉淀石灰可在转炉中燃烧而重复使用，成本较低，杂质去除率高，脱色也好。但因易引起泡沫，絮凝沉淀设备负荷大，现多用,当量石灰法,，即,石灰限量在与废水负荷成平衡的范围，,一般在0.3%以下，脱色率稍有下降，但污泥的脱水性改善。,28,石灰 早期主要作为絮凝剂的碱助剂 28,海水一石灰法,海水中含有约,0.12,的,Mg,2+,，与石灰浆混合时生成,Mg(OH),2,沉淀可以与有机胶体物质絮凝。,29,海水一石灰法 海水中含有约0.12的Mg2+，与石灰浆混合,活性硅絮凝剂,活性硅是在硅酸钠的稀溶液中加入稀酸等制成的,胶体状聚合硅酸,。它在净化水厂中，作为,低浊度水的絮凝剂使用,，也广泛用于工业用水和废水处理，,与硫酸铝共用，则有促进沉淀的作用,。,30,活性硅絮凝剂 活性硅是在硅酸钠的稀溶液中加入稀酸等制成的胶体,2,）有机