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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第八章,其他造紙助劑,8.1 染料及增白劑,8.2 阻燃劑,8.3 防腐劑,8.4 造紙廢水處理劑,1,第八章 其他造紙助劑 8.1 染料及增白劑1,8.1,染料與增白劑,染色：要求色相，染料,增白：熒光增白劑,顯白：利用與雜色相鄰并相反的顏色的染料，,消除,不希望有的雜色。,2,8.1 染料與增白劑 染色：要求色相，染料2,8.2 阻燃劑、耐熱劑,阻燃劑：使紙張具有阻燃功能的化學(xué)藥品稱為阻燃劑,耐熱劑：提高絕緣紙耐熱性

2、能的化學(xué)藥品。,3,8.2 阻燃劑、耐熱劑 阻燃劑：使紙張具有阻燃功能的化學(xué)藥,8.2.1 阻燃劑,(1)阻燃劑及其阻燃機(jī)理,阻燃的兩種途徑：,隔離：,阻斷,紙及紙制品與,氧氣,的直接接觸；,吸熱：,加入的阻燃劑受熱分解,吸收大量的熱能,，使紙及紙制品即使受熱也達(dá)不到,燃點(diǎn)或熱分解溫度。,4,8.2.1 阻燃劑(1)阻燃劑及其阻燃機(jī)理4,鹵元素阻燃劑,常用,氯元素和溴元素,阻燃劑，有機(jī)氯如聚氯乙烯，無機(jī)溴如,溴酸鈣和溴化,銨。,機(jī)理：,鹵化物受熱分解后釋放出,難燃的鹵化氫氣體,，密度又比空氣大，可排除空氣，在紙及紙制品表面形成,氣體保護(hù)層,，破壞可燃體系中空氣與紙及紙制品的直接接觸，使紙及紙制

3、品的燃燒速度減緩或熄滅。同時(shí)，氯和溴有被氧化成,高級(jí)氧化物的能力，大大,消耗了,燃燒過程所需要的,氧,。,5,鹵元素阻燃劑常用氯元素和溴元素阻燃劑，有機(jī)氯如聚氯乙烯，無機(jī),磷元素阻燃劑,主要是,磷的有機(jī),化合物,：聚磷酰胺、磷酸酯衍生物。,機(jī)理：,磷化物受熱分解生成偏磷酸，在,較高溫度,下聚合生成,聚偏磷酸,而附著在紙及紙制品表面上,形成保護(hù)層,，起到,隔絕空氣,的作用。同時(shí)，由于聚偏磷酸的,強(qiáng)酸性,，易使紙中纖維,脫水,形成,碳化保護(hù)層,，該層既隔絕了空氣，又防止和,減少了有機(jī)可燃?xì)怏w,(,纖維熱解產(chǎn),生的甲烷、一氧化碳等)的生成和逸出，從而起到阻燃作用。,6,磷元素阻燃劑 主要是磷的有機(jī)化

4、合物：聚磷酰胺、磷酸酯衍生物,鋁元素阻燃劑,氫氧化鋁：價(jià)格便宜，熱穩(wěn)定性,好,機(jī)理：氫氧化鋁在250以上就會(huì)分解為三氧化二鋁，并釋放出水分。該分解反應(yīng)為,強(qiáng)吸熱反應(yīng),，能夠吸收大量的熱能，而生成的,三氧化二鋁,也是一種,惰性吸熱載體,。這樣紙制品在吸熱時(shí)，受熱部位的,纖維溫度低于燃點(diǎn)溫度,，不起火燃燒。,最大優(yōu)點(diǎn)就是在整個(gè),阻燃過程中不產(chǎn)生有害物質(zhì)，其應(yīng)用前景十分廣泛。,氫氧化鎂鋁,：“記憶”功能,7,鋁元素阻燃劑 氫氧化鋁：價(jià)格便宜，熱穩(wěn)定性好7,含硼化合物,硼酸鋅,機(jī)理：硼酸鹽在受熱分解時(shí)生成,硼酸酐,(B,2,O,3,)，在高溫下，,硼酸酐會(huì)形成一層玻璃狀的保護(hù)層,，具有,隔熱和隔絕空氣

5、,的作用，與此同時(shí)，反應(yīng)放出的,水分,在一定程度上也抑制了燃燒反應(yīng)。,8,含硼化合物 硼酸鋅 8,2.阻燃劑的應(yīng)用,阻燃劑可以采用,漿內(nèi)添加法,浸漬法,施膠壓榨法,涂布法,噴灑法,等方法把阻燃劑施加在紙中或紙的表面。,9,2.阻燃劑的應(yīng)用 阻燃劑可以采用9,漿內(nèi)添加法,適用于水不溶性阻燃劑,，將阻燃劑與其他填料一起添加到紙漿中，然后抄造成紙。,添加位置比較靈活,，主要保證其在紙料中分散均勻。,優(yōu)點(diǎn)是,適于各種紙,的生產(chǎn)，操作簡單，阻燃劑在紙中的分布比較均勻，故紙的,阻燃功能比較均一,。,缺點(diǎn)是,阻燃劑流失比較大,，一般阻燃劑的留著率達(dá)到80就非常不容易了。解決流失問題的最好辦法是加入合適的助留

6、劑。,該法用于生產(chǎn)防火紙板或高定量紙張時(shí)，效果更好,。,10,漿內(nèi)添加法 適用于水不溶性阻燃劑，將阻燃劑與其他填料一起添,浸漬法,該方法,適于水溶性阻燃劑,。把水溶性阻燃劑配成溶液，浸漬到紙中，經(jīng)加熱干燥后即可制得阻燃紙。,該方法制得的阻燃紙,耐水性差,，,吸濕性強(qiáng)，紙的強(qiáng)度下降顯著，易發(fā)黃變硬,。,浸漬法,要求紙張具有相當(dāng)高的吸收性和濕強(qiáng)度,，最好是浸漬,皺紋紙、棉纖維紙、合成纖維紙和無紡布,。紙張?jiān)诓凼奖砻媸┠z機(jī)上或染紙機(jī)上可完成浸漬。,11,浸漬法 該方法適于水溶性阻燃劑。把水溶性阻燃劑配成溶液，浸,施膠壓榨法,在有施膠壓榨裝置的紙機(jī)上使用,。采用該法時(shí)，因?qū)κ┠z壓榨的附著量有限制，所以

7、,不能得到100的阻燃紙,。,只要能得到足夠的附著量,，施膠壓榨法就會(huì)有如下優(yōu)點(diǎn)：,可以,短時(shí)間、小批量生產(chǎn),。,只需紙,表面有阻燃性,的制品，施膠壓榨法用,最少量的阻燃劑,就可以,達(dá)到預(yù)期的效果,。,施膠壓榨是在機(jī)內(nèi)進(jìn)行，與機(jī)外處理的浸漬法相比，,加工費(fèi)用低,。,12,施膠壓榨法 在有施膠壓榨裝置的紙機(jī)上使用。采用該法時(shí)，因?qū)κ?涂布法,適用于不溶或難溶的阻燃劑,。把阻燃劑均勻分散在膠粘劑中，制成乳狀涂料，然后用涂布的方法把此涂料涂在紙的表面，經(jīng)加熱,干燥即可得涂布型阻燃紙。,優(yōu)點(diǎn)是,阻燃劑大部分集中在紙的表面,，對(duì)紙的物理性能影響較小，特別是對(duì)涂布加工紙，僅,需在涂料中加入阻燃劑。,為取得

8、,良好的阻燃效果，要求阻燃劑粒徑小而均勻。,缺點(diǎn)是,阻,燃效果不夠理想,。,13,涂布法 適用于不溶或難溶的阻燃劑。把阻燃劑均勻分散在膠粘劑,用量與組合,用量：,根據(jù)紙及紙制品的用途、阻燃劑的使用效果等因素而定。,低定量紙,阻燃劑的,用量,一般,為20,(對(duì)絕干纖維質(zhì)量)左右；,高定量紙,阻燃劑的用量,為510,。,組合：,在實(shí)際使用中，為了賦予紙張良好的阻燃性能，所用的阻燃劑往往是,幾種阻燃元素的阻燃劑復(fù)合或復(fù)配,而成的，如，磷鹵體系、銻鹵體系、磷氮體系等。這些復(fù)合或復(fù)配的阻燃劑，可發(fā)揮協(xié)同作用，比單一元素阻燃劑效果好得多。,14,用量與組合用量：根據(jù)紙及紙制品的用途、阻燃劑的使用效果等因,

9、3.阻燃劑的發(fā)展方向,由,漿內(nèi)添加轉(zhuǎn)向涂布,研究和應(yīng)用,無毒副,作用,的阻燃劑,克服阻燃紙阻燃功能不長久的缺點(diǎn)，開發(fā)了,反應(yīng)型阻燃劑,：磷酸鹽單體或鹵化單體與纖維中的組分發(fā)生接枝反應(yīng)，從而賦予紙及紙制品,長期穩(wěn)定的阻燃效果,。反應(yīng)型的阻燃劑因?yàn)檎嬲蔀榱思堉欣w維的一部,分，因此不但效果好，而且對(duì)紙的物理性能幾乎無不良影響。,15,3.阻燃劑的發(fā)展方向 由漿內(nèi)添加轉(zhuǎn)向涂布15,8.2.2 耐熱劑,胺鹽,：在紙中直接加入,三聚氰胺,、,雙氰胺、聚丙烯酰胺,等，使,絕緣紙的耐熱性能進(jìn)一步獲得大幅度改善。,嗎啉（,1,4-氧氮雜環(huán)己烷,）,：,在紙中添加嗎啉也可以提高絕緣紙的耐熱性能。如果加入陽離,子

10、淀粉，則比單獨(dú)加嗎啉更能提高紙的耐熱性能。,16,8.2.2 耐熱劑胺鹽：在紙中直接加入三聚氰胺、雙氰胺、聚,8.3 防腐劑,防腐劑可使微生物蛋白質(zhì)變性，促使其死亡，因此，防腐劑實(shí)際上是,殺菌劑和抑菌劑,。,濃度高或作用時(shí)間長,，可以,殺菌,；,濃度低,或作用,時(shí)間短,，只能起,抑菌,作用,17,8.3 防腐劑防腐劑可使微生物蛋白質(zhì)變性，促使其死亡，因此，,無機(jī)防腐劑,氧化型殺菌劑,：借助于其氧化能力起殺菌作用，殺菌消毒能力強(qiáng)，但化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，易分解，作用不能持久，且有異味，多用于設(shè)備、容器等的消毒，如,氯制劑和過氧化物,：漂白粉。,還原型殺菌劑,：借助于其還原能力起殺菌作用，如,亞硫酸及其

11、鹽類,。,18,無機(jī)防腐劑氧化型殺菌劑：借助于其氧化能力起殺菌作用，殺菌消毒,有機(jī)防腐劑,表面活性劑,：陽離子和兩性表面活性劑，一般認(rèn)為是陽離子基團(tuán)吸附于微生物的細(xì)胞壁，破壞細(xì)胞壁內(nèi)的某種酶，與蛋白質(zhì)反應(yīng)，影響微生物的正常代謝，最終導(dǎo)致微生物死亡。尤其是帶有,卞基的季銨鹽,具有較強(qiáng)的殺菌性。,有機(jī)硫殺菌劑,：廣譜殺菌劑，如苯并異噻唑3酮，對(duì)人體和其他動(dòng)物毒害很小。,19,有機(jī)防腐劑表面活性劑：陽離子和兩性表面活性劑，一般認(rèn)為是陽離,8.4 造紙廢水處理劑,絮凝劑,絮凝劑是,能使溶膠變成絮狀沉淀的凝結(jié)劑,。絮凝劑能使分散相從分散介質(zhì)中分離出絮狀沉淀，其凝結(jié)作用稱為絮凝作用。用于促進(jìn)廢液中廢物沉降

12、、過濾、澄清等過程的普通絮凝劑，包括,無機(jī)物和有機(jī)高分子,。兩者可單獨(dú)使用，也可配合使用，但配合使用比單獨(dú)使用效果更佳。,20,8.4 造紙廢水處理劑絮凝劑20,凝聚（無機(jī)絮凝劑）,：在廢水處理中，水中膠體粒子多數(shù)帶負(fù)電荷，粒子間具有靜電斥力，使膠體粒子保持分散狀態(tài)。絮凝劑多為電解質(zhì)，電離后形成與膠體粒子帶相反電荷的高價(jià)離子或大離子，,壓縮膠體粒子的雙電層或?qū)δz體粒子的電荷產(chǎn)生電中和,，粒子間斥力隨之消失，使粒子間聚集成大顆粒而沉降，水即可澄清。,絮聚（有機(jī)絮凝劑，PAM),：,架橋,(1)絮凝原理,21,凝聚（無機(jī)絮凝劑）：在廢水處理中，水中膠體粒子多數(shù)帶負(fù)電荷，,（2）,絮凝過程,絮凝過程

13、主要包括4個(gè)階段：,向廢水中,添加絮凝劑,；,絮凝劑在液體中,擴(kuò)散,；,為了使絮凝劑和懸浮物粒子接觸而進(jìn)行,快速攪拌,；,為了使接觸后的粒子成為大而重的顆粒而進(jìn)行的,慢速攪拌,。,實(shí)際上這些階段有的也很難分開。,22,（2）絮凝過程絮凝過程主要包括4個(gè)階段：22,（3）絮凝劑的種類,1）無機(jī)絮凝劑,凡是使用的絮凝劑是無機(jī)物的都稱為無機(jī)絮凝劑,。,23,（3）絮凝劑的種類1）無機(jī)絮凝劑23,硫酸鋁,硫酸鋁的絮凝機(jī)理：溶液中硫酸鋁與水中堿反應(yīng)生成氫氧化鋁：,A1,2,(SO,4,),3,+6NaOH2Al(OH),3,3Na,2,SO,4,氫氧化鋁膠體帶正電,，可吸附于廢液中的膠體粒子上，,中和膠

14、體粒子的負(fù)電荷,被而產(chǎn)生絮凝，或?qū)δz體粒子產(chǎn)生,夾裹作用,而,引起膠體粒子的沉降,。,24,硫酸鋁24,聚合氯化鋁,處理造紙業(yè)廢水常用液體PAC，通式為Al,2,(OH),n,Cl,6-n,。或A1,n,(OH),m,Cl,3n-m,，為從氯化鋁堿性水解至氫氧化鋁的中間產(chǎn)是物。常用堿化度來表示其堿性水解的程度。,堿化度(B),OH,-,/3Al,3+,100%,一般堿化度要求在,4060,。,25,聚合氯化鋁 處理造紙業(yè)廢水常用液體PAC，通式為Al2(O,PAC作為絮凝劑的特點(diǎn),鋁離子水溶液中離解為單核配合離子Al(OH),2+,、A1(OH),2,+,、A1(OH),5,2-,等并在水解中

15、發(fā)生羥聯(lián)反應(yīng)，形成多核鋁離子A1,7,(OH),18,3+,、Al,8,(OH),20,4+,、A1,13,(OH),34,5+,等。這些,多核離子絮凝能力很強(qiáng),，而PAC在水中直接提供這些高效能的多核配合離子，避免出現(xiàn)那些效率較低的離子，因此能得到較好絮凝效果。,26,PAC作為絮凝劑的特點(diǎn) 鋁離子水溶液中離解為單核配合離子A,鐵鹽,主要是,硫酸亞鐵、氯化鐵和氯化亞鐵,，處理廢水。一般要,和石灰配用,，,形成氫氧化物沉淀,，靠,夾裹吸附去除廢水中的物質(zhì),。和鋁鹽相比，鐵鹽,絮凝顆粒比硫酸鋁重而易沉淀,，,價(jià)格也便宜,。但其最,適宜絮凝,pH 值較高,，如亞鐵是pH9.511.0，故適用于,原

16、水pH值高及高濁度的廢水,。,27,鐵鹽主要是硫酸亞鐵、氯化鐵和氯化亞鐵，處理廢水。一般要和石灰,石灰,早期主要作為,絮凝劑的堿助劑,石灰法：石灰與,含有羧基的和木素結(jié)構(gòu)相似的一類化合物生成不溶性鈣鹽而產(chǎn)生絮凝,。在有色廢水中要加較多的石灰，0.5-1%，帶有污泥的絮凝沉淀石灰可在轉(zhuǎn)爐中燃燒而重復(fù)使用，成本較低，雜質(zhì)去除率高，脫色也好。但因易引起泡沫，絮凝沉淀設(shè)備負(fù)荷大，現(xiàn)多用,當(dāng)量石灰法,，即,石灰限量在與廢水負(fù)荷成平衡的范圍，,一般在0.3%以下，脫色率稍有下降，但污泥的脫水性改善。,28,石灰 早期主要作為絮凝劑的堿助劑 28,海水一石灰法,海水中含有約,0.12,的,Mg,2+,，與石灰漿混合時(shí)生成,Mg(OH),2,沉淀可以與有機(jī)膠體物質(zhì)絮凝。,29,海水一石灰法 海水中含有約0.12的Mg2+，與石灰漿混合,活性硅絮凝劑,活性硅是在硅酸鈉的稀溶液中加入稀酸等制成的,膠體狀聚合硅酸,。它在凈化水廠中，作為,低濁度水的絮凝劑使用,，也廣泛用于工業(yè)用水和廢水處理，,與硫酸鋁共用，則有促進(jìn)沉淀的作用,。,30,活性硅絮凝劑 活性硅是在硅酸鈉的稀溶液中加入稀酸等制成的膠體,2,）有機(jī)