單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,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藥品稱為阻燃劑,耐熱劑：提高絕緣紙耐熱性能的化學藥品。,3,8.2 阻燃劑、耐熱劑 阻燃劑：使紙張具有阻燃功能的化學藥,8.2.1 阻燃劑,(1)阻燃劑及其阻燃機理,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不到,燃點或熱分解溫度。,4,8.2.1 阻燃劑(1)阻燃劑及其阻燃機理4,鹵元素阻燃劑,常用,氯元素和溴元素,阻燃劑，有機氯如聚氯乙烯，無機溴如,溴酸鈣和溴化,銨。,機理：,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，使紙及紙制品的燃燒速度減緩或熄滅。同時，氯和溴有被氧化成,高級氧化物的能力，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，有機氯如聚氯乙烯，無機,磷元素阻燃劑,主要是,磷的有機,化合物,：聚磷酰胺、磷酸酯衍生物。,機理：,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,形成保護層,，起到,隔絕空氣,的作用。同時，由于聚偏磷酸的,強酸性,，易使紙中纖維,脫水,形成,碳化保護層,，該層既隔絕了空氣，又防止和,減少了有機可燃氣體,(,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 主要是磷的有機化合物：聚磷酰胺、磷酸酯衍生物,鋁元素阻燃劑,氫氧化鋁：價格便宜，熱穩(wěn)定性,好,機理：氫氧化鋁在250以上就會分解為三氧化二鋁，并釋放出水分。該分解反應為,強吸熱反應,，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，受熱部位的,纖維溫度低于燃點溫度,，不起火燃燒。,最大優(yōu)點就是在整個,阻燃過程中不產(chǎn)生有害物質，其應用前景十分廣泛。,氫氧化鎂鋁,：“記憶”功能,7,鋁元素阻燃劑 氫氧化鋁：價格便宜，熱穩(wěn)定性好7,含硼化合物,硼酸鋅,機理：硼酸鹽在受熱分解時生成,硼酸酐,(B,2,O,3,)，在高溫下，,硼酸酐會形成一層玻璃狀的保護層,，具有,隔熱和隔絕空氣,的作用，與此同時，反應放出的,水分,在一定程度上也抑制了燃燒反應。,8,含硼化合物 硼酸鋅 8,2.阻燃劑的應用,阻燃劑可以采用,漿內添加法,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.阻燃劑的應用 阻燃劑可以采用9,漿內添加法,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,。,缺點是,阻燃劑流失比較大,，一般阻燃劑的留著率達到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劑。,該法用于生產(chǎn)防火紙板或高定量紙張時，效果更好,。,10,漿內添加法 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，紙的強度下降顯著，易發(fā)黃變硬,。,浸漬法,要求紙張具有相當高的吸收性和濕強度,，最好是浸漬,皺紋紙、棉纖維紙、合成纖維紙和無紡布,。紙張在槽式表面施膠機上或染紙機上可完成浸漬。,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上使用,。采用該法時，因對施膠壓榨的附著量有限制，所以,不能得到100的阻燃紙,。,只要能得到足夠的附著量,，施膠壓榨法就會有如下優(yōu)點：,可以,短時間、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,達到預期的效果,。,施膠壓榨是在機內進行，與機外處理的浸漬法相比，,加工費用低,。,12,施膠壓榨法 在有施膠壓榨裝置的紙機上使用。采用該法時，因對施,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)點是,阻燃劑大部分集中在紙的表面,，對紙的物理性能影響較小，特別是對涂布加工紙，僅,需在涂料中加入阻燃劑。,為取得,良好的阻燃效果，要求阻燃劑粒徑小而均勻。,缺點是,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,(對絕干纖維質量)左右；,高定量紙,阻燃劑的用量,為510,。,組合：,在實際使用中，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合或復配,而成的，如，磷鹵體系、銻鹵體系、磷氮體系等。這些復合或復配的阻燃劑，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,3.阻燃劑的發(fā)展方向,由,漿內添加轉向涂布,研究和應用,無毒副,作用,的阻燃劑,克服阻燃紙阻燃功能不長久的缺點，開發(fā)了,反應型阻燃劑,：磷酸鹽單體或鹵化單體與纖維中的組分發(fā)生接枝反應，從而賦予紙及紙制品,長期穩(wěn)定的阻燃效果,。反應型的阻燃劑因為真正成為了紙中纖維的一部,分，因此不但效果好，而且對紙的物理性能幾乎無不良影響。,15,3.阻燃劑的發(fā)展方向 由漿內添加轉向涂布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,子淀粉，則比單獨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變性，促使其死亡，因此，防腐劑實際上是,殺菌劑和抑菌劑,。,濃度高或作用時間長,，可以,殺菌,；,濃度低,或作用,時間短,，只能起,抑菌,作用,17,8.3 防腐劑防腐劑可使微生物蛋白質變性，促使其死亡，因此，,無機防腐劑,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，但化學性質不穩(wěn)定，易分解，作用不能持久，且有異味，多用于設備、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,亞硫酸及其鹽類,。,18,無機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,有機防腐劑,表面活性劑,：陽離子和兩性表面活性劑，一般認為是陽離子基團吸附于微生物的細胞壁，破壞細胞壁內的某種酶，與蛋白質反應，影響微生物的正常代謝，最終導致微生物死亡。尤其是帶有,卞基的季銨鹽,具有較強的殺菌性。,有機硫殺菌劑,：廣譜殺菌劑，如苯并異噻唑3酮，對人體和其他動物毒害很小。,19,有機防腐劑表面活性劑：陽離子和兩性表面活性劑，一般認為是陽離,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劑,。絮凝劑能使分散相從分散介質中分離出絮狀沉淀，其凝結作用稱為絮凝作用。用于促進廢液中廢物沉降、過濾、澄清等過程的普通絮凝劑，包括,無機物和有機高分子,。兩者可單獨使用，也可配合使用，但配合使用比單獨使用效果更佳。,20,8.4 造紙廢水處理劑絮凝劑20,凝聚（無機絮凝劑）,：在廢水處理中，水中膠體粒子多數(shù)帶負電荷，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，電離后形成與膠體粒子帶相反電荷的高價離子或大離子，,壓縮膠體粒子的雙電層或對膠體粒子的電荷產(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（有機絮凝劑，PAM),：,架橋,(1)絮凝原理,21,凝聚（無機絮凝劑）：在廢水處理中，水中膠體粒子多數(shù)帶負電荷，,（2）,絮凝過程,絮凝過程主要包括4個階段：,向廢水中,添加絮凝劑,；,絮凝劑在液體中,擴散,；,為了使絮凝劑和懸浮物粒子接觸而進行,快速攪拌,；,為了使接觸后的粒子成為大而重的顆粒而進行的,慢速攪拌,。,實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個階段：22,（3）絮凝劑的種類,1）無機絮凝劑,凡是使用的絮凝劑是無機物的都稱為無機絮凝劑,。,23,（3）絮凝劑的種類1）無機絮凝劑23,硫酸鋁,硫酸鋁的絮凝機理：溶液中硫酸鋁與水中堿反應生成氫氧化鋁：,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，,中和膠體粒子的負電荷,被而產(chǎn)生絮凝，或對膠體粒子產(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,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-,等并在水解中發(fā)生羥聯(lián)反應，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,，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 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,。和鋁鹽相比，鐵鹽,絮凝顆粒比硫酸鋁重而易沉淀,，,價格也便宜,。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構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爐中燃燒而重復使用，成本較低，雜質去除率高，脫色也好。但因易引起泡沫，絮凝沉淀設備負荷大，現(xiàn)多用,當量石灰法,，即,石灰限量在與廢水負荷成平衡的范圍，,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+,，與石灰漿混合時生成,Mg(OH),2,沉淀可以與有機膠體物質絮凝。,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