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表面活性劑在造紙工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展建議

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2011-06-01  瀏覽次數(shù):526
核心提示:表面活性劑在造紙工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展建議
無(wú)標(biāo)題文檔   表面活性劑是造紙化學(xué)品的重要組成部分 , 廣泛應(yīng)用于造紙制漿、造紙濕部、表面施膠、涂布以及廢水處理等過(guò)程。

  近幾年來(lái) , 由于世界木材緊缺、廢紙?jiān)偕实臄?shù)量大大增加以及嚴(yán)格的環(huán)保立法等3方面的因素 , 加上各種高新技術(shù)的發(fā)展 , 如造紙?jiān)O(shè)備的大型化、高速化以及紙與紙板多樣化、高檔化的影響和需求 , 各種新穎的造紙化學(xué)品正不斷涌現(xiàn) , 它們對(duì)提高造紙的產(chǎn)量、改善質(zhì)量、降低污染以及提高經(jīng)濟(jì)效益等方面均起著舉足輕重的作用。因此世界各國(guó)都十分注重造紙化學(xué)品的開發(fā)和生產(chǎn) , 其總體發(fā)展速度始終保持在3 % ~4 % 的增幅 , 有些特殊新品種由于技術(shù)上的突破 , 增幅更是高達(dá)10 % 以上。全球造紙精細(xì)化學(xué)品銷售總額已達(dá)到85億美元(見表1)。美國(guó)銷售額年增長(zhǎng)率達(dá)到4 . 8 %, 日本銷售額的年增長(zhǎng)率高達(dá) 11.32%, 西歐 3.13% 。其中增長(zhǎng)較快的品種是助留助濾劑、施膠劑、增強(qiáng)劑、防腐殺菌劑、樹脂障礙/沉積物控制劑和廢紙脫墨劑等造紙用精細(xì)化學(xué)品 , 而這些造紙精細(xì)化學(xué)品幾乎都離不開表面活性劑。

  中國(guó)造紙化學(xué)品的開發(fā)應(yīng)用起步較晚 , 20世紀(jì)70年代還幾乎空白。隨著物質(zhì)生活水平的不斷提高 , 人們對(duì)紙張質(zhì)量要求越來(lái)越高 , 對(duì)紙張的需求量越來(lái)越大。近年來(lái)我國(guó)造紙工業(yè)持續(xù)高速發(fā)展 ,2001 年我國(guó)紙和紙板產(chǎn)量為 3280 萬(wàn)t , 居世界第3位 , 而消費(fèi)總量為 3786 萬(wàn)t , 居世界第2位。為了彌補(bǔ)巨大缺口 ,2001 年進(jìn)口紙和紙板 558 萬(wàn)t , 紙漿 490 萬(wàn)t , 廢紙 642 萬(wàn)t , 耗用外匯64億美元 , 用匯總額僅次于石油和鋼材。據(jù)測(cè)算到 2005 年 , 國(guó)內(nèi)紙和紙板消費(fèi)總量將達(dá) 5000 萬(wàn)t以上。造紙工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了造紙化學(xué)品行業(yè)的發(fā)展 , 預(yù)計(jì)我國(guó)造紙工業(yè)還將繼續(xù)快速發(fā)展。造紙化學(xué)品的開發(fā)和應(yīng)用已引起了國(guó)家有關(guān)部門及大專院校、科研院所的高度重視 , 目前國(guó)內(nèi)已開發(fā)了上百個(gè)品種系列。 1990 年原化工部正式批準(zhǔn)成立原化工部造紙化學(xué)品技術(shù)開發(fā)中心[現(xiàn)已由中國(guó)石油化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)更名為化學(xué)工業(yè)(全國(guó))造紙化學(xué)品工程技術(shù)中心]。 1995 年國(guó)家民政部正式批準(zhǔn)成立中國(guó)造紙化學(xué)品工業(yè)協(xié)會(huì) , 還編輯了中國(guó)造紙化學(xué)品工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)刊《造紙化學(xué)品》。根據(jù)中國(guó)造紙化學(xué)品工業(yè)協(xié)會(huì)初步調(diào)查分析 , “九五”末我國(guó)造紙精細(xì)化學(xué)品實(shí)際銷量約25萬(wàn)t , 到“十五”末有可能達(dá)到60萬(wàn)t。因此中國(guó)造紙化學(xué)品行業(yè)是一個(gè)很有發(fā)展前景的朝陽(yáng)行業(yè)。

1造紙工業(yè)用表面活性劑

1.1 在制漿中的應(yīng)用

  造紙用纖維原料主要來(lái)自于木漿、非木材纖維漿以及再生纖維漿 , 木漿和非木材纖維漿又可分為機(jī)磨漿和化漿。制漿與脫墨化學(xué)品約占造紙化學(xué)品總額的4 %, 表面活性劑在化漿中主要用作蒸煮助劑 , 在再生纖維漿中主要用作廢紙脫墨劑。

1.1.1 蒸煮助劑

  表面活性劑用作蒸煮助劑 , 可以促進(jìn)蒸煮液對(duì)纖維原料的滲透 , 增進(jìn)蒸煮液對(duì)木材或非木材中木質(zhì)素和樹脂的脫除 , 并起分散樹脂的作用。用作樹脂脫除劑的陰離子表面活性劑有十二烷基苯磺酸鈉、四聚丙烯苯磺酸鈉、脂肪醇硫酸鈉、二甲苯磺酸、縮合萘磺酸鈉和烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鈉等 ; 非離子表面活性劑有烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯和聚醚等。用非離子表面活劑脫除樹脂時(shí) , 以壬基酚聚氧乙烯醚最為有效。陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的復(fù)配共用效果更好 , 既可促進(jìn)木質(zhì)素和樹脂的脫除 , 又能提高紙漿得率 , 例如 : 添加質(zhì)量比為1∶(1~2)的二甲苯磺酸和縮合萘磺酸鈉與壬基酚聚氧乙烯醚的復(fù)合物 , 即可收到良好的樹脂脫除效果。

1.1.2 廢紙脫墨劑

  由于世界范圍內(nèi)造紙?jiān)w維原料的日趨緊張及環(huán)境意識(shí)的日益增強(qiáng) , 廢紙?jiān)偕鳛樵旒堅(jiān)弦殉蔀樵旒埨w維原料的重要來(lái)源 , 許多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家都已立法支持廢紙回用技術(shù)的開發(fā)研究工作 , 并規(guī)定了某些紙種中二次纖維的法定含量。近年來(lái) , 全球廢紙回收率和廢紙?jiān)谠旒堅(jiān)现械恼加新恃杆偬岣撸ㄈ绫恚病⒈恚常?, 我國(guó)的增長(zhǎng)比例尤為明顯。

  我國(guó)木材纖維緊缺 , 近年來(lái)廢紙進(jìn)口量劇增 ,1985 年為3萬(wàn)t ,1990 年為 42 萬(wàn)t ,1995 年增加到90多萬(wàn)t , 目前已達(dá)到 642 多萬(wàn)t。廢紙消費(fèi)總量已達(dá) 2060 萬(wàn)t , 以廢紙脫墨劑添加量0 . 3 % 計(jì) , 僅處理1 / 5的廢紙 , 年需廢紙脫墨劑1萬(wàn)多t。廢紙脫墨的原理是 : 借助表面活性劑使纖維與油墨濕潤(rùn)、滲透、膨脹、乳化分散、發(fā)泡、絮凝、捕集和洗滌。工藝方法主要有 : ①洗滌法 : 突出分散功能 , 使油墨易于分散形成膠體而脫除 ; ②浮選法 : 適度起泡 , 再進(jìn)行油墨捕集等 ; ③洗滌法和浮選法兩者結(jié)合。廢紙脫墨化學(xué)品主要有堿、水玻璃、螯合劑、雙氧水、表面活性劑和鈣鹽等 , 其中表面活性劑為重要角色。作為廢紙脫墨劑的主要表面活性劑有陰離子型 : 脂肪酸鹽、磺酸鹽、硫酸鹽、磷酸酯鹽和磺基琥珀酸酯 ; 陽(yáng)離子型 : 胺鹽、季銨鹽 ; 兩性型 : 甜菜堿和咪唑啉氨基酸鹽 ; 非離子型 : 烷氧基化物、多元醇酯、脂肪酸烷酯、烷醇酰胺和烷基糖苷。選用何種表面活性劑視印刷情況及脫墨工藝而定 , 因此嚴(yán)格地說(shuō)廢紙脫墨劑主要是一種表面活性劑系列的復(fù)合配方。

1.2 在造紙濕部中的應(yīng)用

  在制漿工序之后 , 在紙頁(yè)烘干之前稱為造紙濕部 , 在造紙濕部添加的化學(xué)品稱為濕部化學(xué)品 , 在濕部化學(xué)品中有許多是表面活性劑。

1.2.1 施膠劑

  施膠劑是重要的濕部化學(xué)品 , 約占造紙化學(xué)品總額的10 %, 其作用是使紙和紙板獲得抗水性能 , 多數(shù)用于書寫、印刷、包裝和建筑用紙和紙板。施膠劑主要為松香類施膠劑與合成類施膠劑兩類。我國(guó)造紙施膠劑的開發(fā)應(yīng)用較為落后 , 以前大多采用皂化松香施膠劑和用馬來(lái)酸酐加成制得的強(qiáng)化松香施膠劑。近年來(lái)發(fā)展為分散松香 , 有陰離子分散松香膠、陽(yáng)離子分散松香膠等。施膠劑pH從4 . 5~5 . 5發(fā)展到可以容納碳酸鈣作填料近中性施膠劑。分散松香膠制備是一物理化學(xué)過(guò)程 , 固體松香吸收熱量變?yōu)橐簯B(tài)松香 , 松香液和水之間存在著極大的界面張力 , 要降低這一界面張力只有通過(guò)加入表面活性劑才能達(dá)到。分散松香膠乳化劑和分散劑均為表面活性劑 , 選擇好表面活性劑是制備分散松香膠的關(guān)鍵 , 常用的有陰離子、陽(yáng)離子及兩性離子等。我國(guó)目前用得最多的是陰離子分散松香膠 , 常用的乳化劑為聚氧乙烯型 , 如脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、2 - 對(duì)苯二酚 - 3 - (連苯乙烯酚二聚氧乙烯)丙烯磺酸鈉、2 - 羥 - 3 - (壬基苯氧基聚氧乙烯)丙烯磺酸鈉等。有的采用陽(yáng)離子聚丙烯酰胺、聚酰胺聚胺表氯醇和陽(yáng)離子等作為陽(yáng)離子乳化劑制備出陽(yáng)離子分散松香膠。

  合成類施膠劑 , 主要有烷基烯酮二聚體( alkylketene dimer 簡(jiǎn)稱AKD)和烯基琥珀酸酐( alkenyl succinic anhydride 簡(jiǎn)稱ASA)。這兩類施膠劑由于均含有活性基團(tuán) , 可以與纖維的羥基起反應(yīng)而保留在纖維上 , 故也稱反應(yīng)性施膠劑。由于這類施膠劑可容納較高的pH條件(pH=7 . 5~8 . 5) , 可以使用廉價(jià)的碳酸鈣作填料 , 提高紙張的強(qiáng)度、白度 , 改善抄造性能而受到造紙行業(yè)的歡迎。目前發(fā)達(dá)國(guó)家50 % 以上的高檔紙已實(shí)現(xiàn)中、堿性抄造。

  我國(guó)從1989年開始引進(jìn)中性抄紙化學(xué)品及技術(shù) , 現(xiàn)已逐步國(guó)產(chǎn)化并在高檔紙中迅速普及 , 如銅版紙幾乎80 % 已采用中性施膠劑(主要為AKD)抄造。AKD、ASA本身不溶于水 , 采用聚氧乙烯非離子表面活性劑作為乳化劑 , 可以制得穩(wěn)定性好的AKD乳液。與AKD比較 , ASA更適用于高速紙機(jī)和高檔文化用紙。近年來(lái)ASA發(fā)展速度較快 , ASA一般采用包括陽(yáng)離子在內(nèi)的陽(yáng)離子表面活性劑進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)乳化。

1.2.2 樹脂障礙控制劑

  經(jīng)過(guò)制漿處理后的紙漿在漂白過(guò)程中會(huì)析出殘余的樹脂 , 如不及時(shí)分離會(huì)形成黏性淤積物 , 黏附于設(shè)備、紙機(jī)銅網(wǎng)、毛布和烘缸上 , 造成造紙障礙 , 影響正常抄紙 , 還會(huì)產(chǎn)生紙病。另外在大量采用廢紙的今天 , 廢紙中的膠黏劑、油墨粘連料、涂布黏合劑等樹脂性物質(zhì)同樣會(huì)產(chǎn)生樹脂障礙影響抄造。近年來(lái)由于再生纖維的大量采用 , 樹脂障礙的問題已日趨突出。因此 , 對(duì)樹脂障礙控制劑的研究與開發(fā)已越來(lái)越重要。根據(jù)報(bào)道 , 全球造紙樹脂及沉積物障礙控制劑的銷售額達(dá)3 . 1億美元。常用的樹脂障礙控制劑有無(wú)機(jī)填料(如滑石粉等)、殺菌劑、表面活性劑、螯合劑、陽(yáng)離子聚合物、脂肪酶及膜分離劑等。陰離子表面活性劑是目前應(yīng)用最為廣泛的表面活性劑 , 如脂肪醇硫酸鹽、烷基苯磺酸及高級(jí)醇、磷酸酯等。陽(yáng)離子表面活性劑主要為烷基胺鹽或季銨鹽。非離子表面活性劑主要有聚乙二醇型與多元醇等。另外 , 還有兩性表面活性劑 , 用來(lái)控制烘缸與紙頁(yè)間的黏著力 , 潤(rùn)滑刮刀、烘缸 , 控制黏合劑分布等 , 主要聚酰胺類聚合物乳液 , 如聚乙烯醇乳液、礦物油及表面活性劑配合噴涂有機(jī)硅乳液和聚胺聚酰胺類陽(yáng)離子聚合物等。樹脂障礙控制劑的應(yīng)用效果不僅與所采用的表面活性劑的組成有關(guān) , 還與應(yīng)用技術(shù)密切相關(guān) , 如不同的添加地點(diǎn)、添加量和添加方式 , 以及對(duì)紙漿pH和Z ete 電位的控制等都會(huì)明顯影響應(yīng)用效果 , 因此必須注重應(yīng)用技術(shù)的研究。

1.2.3 消泡劑

  在抄紙過(guò)程中 , 因?yàn)闈{中含有少量的木質(zhì)素、脂肪酸等天然和人工添加的起泡性表面活性劑 , 同時(shí)含有合成高分子及淀粉等穩(wěn)泡劑 , 所以出現(xiàn)泡沫 , 引起斷紙或紙上有孔斑等問題。抄紙用消泡劑的主要活性組分是高碳醇類、聚醚類、脂肪酸酯和有機(jī)硅高分子等 , 一般配成油包水型乳液。

1.2.4 柔軟劑

  柔軟劑是對(duì)纖維而言的 , 表面活性劑能在纖維表面形成疏水基向外的反向吸附 , 降低纖維物質(zhì)的動(dòng)靜摩擦系數(shù) , 從而獲得平滑柔軟的手感。陰離子表面活性劑中的硫酸酯、磺化蓖麻油等吸附在纖維表面時(shí)會(huì)顯示其柔軟的效果。

  陽(yáng)離子表面活性劑中的陽(yáng)離子基可以直接與帶負(fù)電荷的纖維結(jié)合 , 疏水基在纖維外側(cè)形成低能表面 , 其柔軟效果特別好。如脂肪酸雙酰胺環(huán)氧氯丙烷主要用于柔軟性要求高的紙張 , 如衛(wèi)生紙、皺紋紙、衛(wèi)生巾、手帕和餐巾等。美國(guó)杜邦化學(xué)公司制造的Z elan (商品名)就是陽(yáng)離子表面活性劑 , 其分子式為 : [C 17 H 35 CONHCH 2 CH 2 NHR 2 ] + Cl - 。

  兩性離子表面活性劑適應(yīng)范圍較廣 , 其陽(yáng)離子基可與纖維結(jié)合 , 陰離子基則可通過(guò)紙漿中的聚電解質(zhì)或鋁離子與纖維結(jié)合 , 同樣可使疏水基排列向外 , 使表面能大大降低 , 如1 - (β - 胺乙基) - 2 - 十七烷基咪唑啉羧酸衍生物就是這一類表面活性劑。另外陽(yáng)離子及兩性表面活性劑均具有抑菌性和殺菌能力 , 可以有效地防止紙的發(fā)霉。

  有機(jī)硅表面活性劑屬于特種表面活性劑 , 作為柔軟劑使用的主要是陽(yáng)離子有機(jī)硅季銨鹽型。1967年美國(guó)道康寧公司第一個(gè)發(fā)表專利 , 研制出有機(jī)硅季銨鹽 , 商品名為 DC-5700, 結(jié)構(gòu)式為 : ( CH 3 O ) 3 Si(CH 2 ) 3 N + ( CH 3 ) 2 C 18 H 37 Cl - 。

  其他柔軟劑有硬脂酸聚氧乙烯酯、聚氧化乙烯、羊毛脂和乳化蠟等品種也不少。

1.2.5 抗靜電劑

  在特殊加工紙生產(chǎn)中有時(shí)會(huì)遇到靜電問題 , 用表面活性劑處理可產(chǎn)生親水性外表面 , 即作為抗靜電劑的表面活性劑在材料表面形成正向吸附 , 疏水基伸向材料表面 , 親水基伸向空間 , 纖維的離子導(dǎo)電性和吸濕導(dǎo)電性增加 , 產(chǎn)生放電現(xiàn)象 , 使表面電阻下降 , 從而防止靜電積累。作為抗靜電劑使用的表面活性劑有較大的疏水基和較強(qiáng)的親水基。使用量最多、性能最好的是陽(yáng)離子表面活性劑 , 其次是兩性表面活性劑。

1.2.6 纖維分散劑

  纖維分散劑的主要作用是減少纖維絮凝 , 改進(jìn)紙料成形。纖維分散劑能使纖維表面形成雙分子層結(jié)構(gòu) , 外層分散劑極性端與水有較強(qiáng)的親合力 , 增加被水潤(rùn)濕的程度 , 并因靜電斥力而遠(yuǎn)離 , 達(dá)到分散的效果。常用的纖維分散劑有部分水解的聚丙烯酰胺(PAM)、聚氧化乙烯(PEO)等 , PEO具有高度的黏性、水溶性好和潤(rùn)滑性好等特點(diǎn) , 在高檔衛(wèi)生紙中添加0 05 % 以下 , 就能取得良好的分散效果。

1.3 在表面施膠與涂布中的應(yīng)用

  表面施膠與涂布都是將化學(xué)品作用在紙的表面上 , 主要用來(lái)改善紙的表面性能 , 提高紙的印刷性能和整體性。但兩者間存在許多不同 , 其主要區(qū)別是 : 表面施膠往往只用膠黏劑 , 而涂布則既用膠黏劑又用顏料等。表面施膠的膠料是被壓榨到紙頁(yè)內(nèi)的 , 而涂布的顏料則是涂在紙的表面。

1.3.1 表面施膠

  按材料分可分為天然及其改性產(chǎn)品類和合成類 ; 按離子性分可分為陰離子、陽(yáng)離子和非離子類 ; 按產(chǎn)品形態(tài)分可分為水溶液型和乳液型。常用的表面施膠劑含有疏水基和親水基 , 因此廣義地說(shuō)都是表面活性劑。主要的表面施膠劑有變性淀粉、聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纖維素(CMC)和PAM(聚丙烯酰胺)等。可根據(jù)不同的需要選擇不同的表面施膠劑 , 如 : ①提高抗水性 , 可用AKD、分散松香、石蠟、硬脂酸氯化鉻、苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物及其他合成樹脂膠乳等 ; ②提高抗油性 , 可加入有機(jī)氟化合物 , 如全氟烷基丙烯酸酯共聚物、全氟辛酸鉻配合物、全氟烷基磷酸鹽等 ; ③增加防黏性 , 可加入有機(jī)硅樹脂 ; ④改善印刷性能 , 主要用變性淀粉、CMC、PVA等 ; ⑤改進(jìn)干濕強(qiáng)度 , 可加入PAM變性淀粉等 ; ⑥提高印刷光澤度 , 主要用CMC、海藻酸鈉等。為了提高表面施膠效果 , 通常采用兩種或幾種施膠劑共用的方法 , 其效果非常顯著。

1.3.2 涂布加工用涂料

  涂布加工用涂料組成主要包括膠黏劑、顏料和其他助劑。涂料本身是一種復(fù)雜的復(fù)配物 , 且視具體的紙種要求配方構(gòu)成有所不同。表面活性劑在紙張涂料的調(diào)制中起著重要作用。

(1)涂料分散劑

  分散劑是涂料中最重要的助劑 , 其中大多數(shù)是表面活性劑 , 其性能是 : ①賦予顏料粒子電荷 , 使其相互產(chǎn)生斥力 ; ②覆蓋于顏料粒子表面 , 起到保護(hù)性膠體的作用 ; ③在粒子周圍形成高黏度狀態(tài) , 防止多個(gè)粒子凝集。最早使用的分散劑為磷酸鹽、聚硅酸鹽、磷酸氫二銨、苯磺酸與甲醛的縮合物、干酪素和阿拉伯樹脂等。六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉和四聚磷酸鈉等是低含固量涂料中常用的分散劑。在高含固量的涂料中 , 通常采用高分子有機(jī)分散劑 , 如聚丙烯酸鈉溶液、聚甲基丙烯酸鈉及其衍生物 , 二異丁烯與馬來(lái)酸酐共聚物的二鈉鹽溶液 , 以及烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚等。

(2)其他涂布助劑

  消泡劑 : 涂料制備及涂布過(guò)程中往往會(huì)產(chǎn)生泡沫 , 需要添加消泡劑。主要有高級(jí)醇類、脂肪酸酯類及磷酸三丁酯和磷酸三丙酯等。

  潤(rùn)滑劑 : 為了改進(jìn)紙張涂料的流動(dòng)性和潤(rùn)滑性 , 并增進(jìn)黏合性 , 賦予紙張涂層以平滑和光澤 , 增加可塑性 , 防止龜裂 , 改善涂布紙的印刷適性等 , 可加入潤(rùn)滑劑。目前使用最廣泛的潤(rùn)滑劑是以硬脂酸鈣為代表的水溶性金屬皂類表面活性劑 , 硬脂酸鈉類水溶性潤(rùn)滑劑作用也很明顯 , 石蠟族烴類、脂肪酸胺也可作為潤(rùn)滑劑。

  防腐劑 : 某些天然膠黏劑易降解和發(fā)霉 , 故紙張涂料中要添加防腐劑。季銨鹽類陽(yáng)離子表面活性劑、含氟環(huán)狀化合物、有機(jī)溴及有機(jī)硫化合物、N -( 2 - 苯并咪唑基 )- 氨基甲酸酯(多菌靈)等都已廣泛用于紙張涂料中。抗靜電劑 : 通過(guò)在涂料配方中添加十八烷基三甲基氟化銨、聚氧乙烯失水山梨醇酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸鹽和聚苯乙烯磺酸鹽等可賦予紙張的抗靜電性能。

  合成膠乳 : 合成膠乳是重要的涂布膠黏劑 , 在合成膠乳制備過(guò)程中 , 表面活性劑作為乳化劑、分散劑和穩(wěn)定劑等起著重要作用。

1.4 在其他方面的應(yīng)用

1.4.1 毛毯清洗劑

  紙機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中 , 毛毯往往容易黏附細(xì)小纖維、填料和樹脂等 , 造成孔眼堵塞。特別是使用廢紙漿和草漿 , 毛毯的污染更嚴(yán)重 , 抄紙后產(chǎn)生不透明點(diǎn) , 影響紙的質(zhì)量 , 造成停機(jī) , 降低毛毯的使用壽命等 , 因此必須使用毛毯清洗劑。

  常用的毛毯清洗劑有酸性清洗劑、堿性清潔劑和溶劑型清洗劑。主要成分是陰離子、非離子表面活性劑和分散劑 , 主要有氨基磺酸、磷酸單酯、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚醚和烷醇酰胺等。

1.4.2 污水處理劑

  制漿造紙產(chǎn)生的污水量很大 , 是造紙工業(yè)環(huán)境保護(hù)的重要課題。污水處理方法很多 , 近年來(lái)使用表面活性劑作為絮凝劑取得了明顯的效果。常用的絮凝劑有月桂酸鈉、硬脂酸鈉等陰離子表面活性和十二烷基氨基乙酸、十八烷基三甲基氯化銨等陽(yáng)離子表面活性劑 , 各種離子的PAM、變性淀粉及其復(fù)配產(chǎn)品也有著引人注目的效果。陽(yáng)離子表面活性劑在廢水處理時(shí) , 還可起到顯著的殺菌作用。

2現(xiàn)狀與建議

  我國(guó)是一個(gè)造紙大國(guó) , 但在造紙化學(xué)品開發(fā)應(yīng)用方面是一個(gè)弱國(guó) , 尤其是造紙用表面活性劑的開發(fā)應(yīng)用方面與發(fā)達(dá)國(guó)家比較 , 不僅存在巨大的數(shù)量上的差距 , 在品種和質(zhì)量上也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足造紙行業(yè)發(fā)展的需要。根據(jù)作者對(duì)造紙與造紙化學(xué)品行業(yè)的考察和了解 , 特提出以下幾點(diǎn)建議 , 供表面活性劑研發(fā)單位參考 :

  (1)要重視開發(fā)專用性強(qiáng)的表面活性劑。我國(guó)造紙行業(yè)是一個(gè)很具特色的行業(yè) , 產(chǎn)量大 , 品種多 , 原料以草類纖維及廢紙漿為主。紙機(jī)條件復(fù)雜 , 化學(xué)品應(yīng)用缺乏經(jīng)驗(yàn) , 不同的應(yīng)用條件對(duì)同一化學(xué)品會(huì)產(chǎn)生不同的應(yīng)用效果 , 因此表面活性劑研發(fā)單位應(yīng)開發(fā)專用性很強(qiáng)的產(chǎn)品。如廢紙脫墨劑 , 對(duì)不同的廢紙(文化用紙、新聞紙和包裝紙等)、不同的脫墨方法(浮選法、洗滌法……)、不同的造紙工藝應(yīng)提供不同的脫墨劑。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn) , 幾乎對(duì)每個(gè)紙廠 , 我們都應(yīng)對(duì)脫墨劑配方進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整 , 才能達(dá)到最佳的脫墨效果。這就是“專用”的含意。

  (2)要重視復(fù)配應(yīng)用技術(shù)的研究。表面活性劑品種繁多 , 功能各異 , 不同的組合復(fù)配可得到性能不同的專用化學(xué)品。如廢紙脫墨劑 , 本身就是一個(gè)表面活性劑的復(fù)配產(chǎn)品 , 國(guó)內(nèi)不少表面活性劑廠家開發(fā)了許多牌號(hào)的高純度的單一結(jié)構(gòu)的表面活性劑 , 有的已達(dá)到了相當(dāng)高的水平與規(guī)模 , 但缺少性能優(yōu)異的復(fù)配產(chǎn)品。究其原因 , 關(guān)鍵是對(duì)造紙行業(yè)缺乏了解 , 缺乏應(yīng)用技術(shù)研究。所謂的應(yīng)用技術(shù)研究 , 就是以用戶的需求為目的 , 以應(yīng)用效果及技術(shù)經(jīng)濟(jì)為依據(jù) , 對(duì)不同的表面活性劑進(jìn)行復(fù)配應(yīng)用的研究。在某種意義上說(shuō)應(yīng)用技術(shù)研究的難度要超過(guò)合成技術(shù)的研究 , 因?yàn)檫@是一個(gè)跨行業(yè)的應(yīng)用 , 要求研究者不僅要懂得本行業(yè) , 還要懂得造紙行業(yè) , 不僅懂得本產(chǎn)品的性能特征 , 還要了解其他產(chǎn)品的性能特征及相互間的協(xié)調(diào)關(guān)系。我們?cè)鴮戇^(guò)造紙化學(xué)品的協(xié)調(diào)應(yīng)用技術(shù)與綜合應(yīng)用技術(shù)等文章 , 這方面值得進(jìn)行更深入地研究探討。以中性抄紙為例 , 它是當(dāng)今造紙行業(yè)最先進(jìn)的造紙技術(shù)之一 , 中性抄紙的最大特征是各種相關(guān)的造紙化學(xué)品協(xié)調(diào)應(yīng)用的技術(shù) , 單一的中性施膠劑是無(wú)論如何造不出中性高檔紙的 , 復(fù)配應(yīng)用技術(shù)的研究其意義也在于此。

  (3)要重視與用戶的緊密合作。造紙用表面活性劑的開發(fā)和應(yīng)用 , 離不開造紙行業(yè)的支持。造紙企業(yè)一方面需要高效優(yōu)質(zhì)的造紙化學(xué)品 , 另一方面也缺乏對(duì)造紙化學(xué)品的深刻了解。研發(fā)單位應(yīng)將產(chǎn)品的性能、特征、功能及作用詳細(xì)地告訴造紙企業(yè) , 而造紙企業(yè)則應(yīng)將本企業(yè)的工藝技術(shù)、裝備等情況詳細(xì)告知化學(xué)品企業(yè) , 二者在相互溝通的基礎(chǔ)上商定選用最佳的產(chǎn)品與應(yīng)用條件 , 這是雙方合作成功的基礎(chǔ)。即使在小試、中試及生產(chǎn)應(yīng)用成功以后 , 化學(xué)品研發(fā)單位還應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)服務(wù) , 以確保雙方的共同利益。我們發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)不少化學(xué)品廠缺少一支強(qiáng)有力的應(yīng)用技術(shù)研究與應(yīng)用技術(shù)服務(wù)隊(duì)伍 , 與用戶的合作過(guò)于松散 , 這是制約產(chǎn)品推廣與企業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要原因。

  (4)要重視開發(fā)符合我國(guó)造紙國(guó)情的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。我國(guó)造紙工業(yè)有獨(dú)特的國(guó)情 , 如發(fā)達(dá)國(guó)家造紙木漿用量幾乎100 %, 在我國(guó)木漿用量不到18 %, 大量采用非木材纖維和廢紙漿。這些造紙?jiān)蠒?huì)有較多的雜化學(xué)物質(zhì) , 一般在木材纖維中效果明顯的化學(xué)品在非木材纖維和廢紙漿中往往效果不佳 , 因此需要開發(fā)適應(yīng)的專用化學(xué)品。另外我國(guó)多數(shù)為中小型造紙企業(yè) , 紙機(jī)落后、車速慢和產(chǎn)量低 , 尤其三廢治理問題大 , 對(duì)于這些中小型企業(yè)所使用的化學(xué)品也必須具有針對(duì)性和專用性。

發(fā)達(dá)國(guó)家在造紙化學(xué)品領(lǐng)域已進(jìn)行多年的開發(fā)研究 , 取得了許多成果和專利 , 但這些成果專利并不完全適合我國(guó)國(guó)情。雖然近年來(lái)我國(guó)開發(fā)了不少造紙化學(xué)品 , 但符合我國(guó)造紙國(guó)情的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品尚不多 , 今后應(yīng)引起足夠的重視。

3結(jié)束語(yǔ)

  綜上所述 , 表面活性劑在造紙工業(yè)制漿、濕部、表面施膠劑和涂布加工等過(guò)程中都有著極其廣泛的應(yīng)用。隨著我國(guó)造紙工業(yè)的高速發(fā)展 , 造紙化學(xué)品作為精細(xì)化工新領(lǐng)域 , 已列入國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的高新技術(shù)。我國(guó)是一個(gè)造紙大國(guó) , 也必須成為造紙化學(xué)品的開發(fā)大國(guó)。作為造紙化學(xué)品的重要組成部分的表面活性劑 , 在造紙工業(yè)中必將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用 , 為造紙工業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn) :

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