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    造纸机湿部优化二

    发布时间:2017-11-16 点击次数:1951次

      3. 湿部概念

      为了分析湿部吸附机理和相互作用,Muetek开发了基于简单方法的测量概念。它可以快速地提供非常有意义的数据以了解湿部的情况。不仅仅是一个个单一数据,所有分析数据综合起来考虑,可以了解整个系统的情况?;谡庑┎饬恐?,造纸工作者可以更精确地控制化学辅料的添加量,同时最大限度地避免所不希望的副反应的发生。

      通过湿部测量仪,可以得到如下的数据:

      胶状物及溶解物的电荷

      纤维电荷

      絮凝情况

      4. 如何操作湿部?PCD值

      它的功能是什么?从测量值中能得到些什么信息? 造纸工作者经常说系统中的“电荷”,而未指明电荷的种类。业者所说的“电荷”基本上指固体颗粒电荷或溶解颗粒电荷或离子电荷。Zeta电势描述的是纤维和填料的电荷,而溶解物质的电荷则指阴离子垃圾或化学添加剂的电荷。

      溶解颗粒的电荷可以由PCD(颗粒电荷测定仪)方法确定,即将电解质滴定到中性点,所得到的值用特定滴定剂的ml数表示,或用计算的电荷当量数表示。例如,确定浆料的滤液中阴离子垃圾含量,如果需要加入5ml的阳离子高分子电解质,在这种情况下,阳离子量为-5ml。

      测定溶解物电荷有许多其它用途,因为它提供了某种添加剂特性的资料。假设施胶剂A和B是可比的,但是携带明显不等量的电荷。B比A的阳离子电荷高出30%。单单这一点不同就可能导致成本显著不同(如增白剂的开支不同)。如果B作为施胶剂,保持白度不变,这就需要加入更多的增白剂,因为部分阴离子增白剂不可避免地由于施胶剂的大量阳离子电荷而沉积了。

      另一个有用的应用是,通过溶解物质电荷的测量,人们可以了解阴离子垃圾的含量或阴离子垃圾的吸附情况。在工厂的日常生产中,阴离子垃圾通常被阳离子定着剂中和了,这就意味着阴离子垃圾的负作用被消除了,而垃圾吸附到纤维上了。定着剂的性能也可由溶解物的电荷来确定。

      如果测量的电荷值发生变化(如在加入定着剂后,从-5ml 降到-0.5ml),这就表示大部分溶解物电荷被中和了。总的来说,首要目标就是减少湿部溶解物电荷的变化,这比获得接近0ml的数值还重要。

      5. 如何操作湿部?SZP值

      第二项要测定的是纤维的电荷,它代表了液体介质中纸张纤维的情况。根据水质、pH值以及电解质的情况,由于电荷的不同,同样的纸浆的表现可能完全不同。这些电荷通常用zeta电势表示,单位mV。

      根据纤维的电荷数据,可以得出纤维的活性,也就是纤维吸附带相反电荷颗粒的能力。如果纤维的电荷是-25mV,阳离子添加剂就很容易被吸附,在此情况下测得的电荷数据都可显示添加剂是否真的被纤维吸附了。

      6. 为什么要测量两种电荷?

      如上所述,纤维电荷同溶解物的电荷是分别测量。哪一种电荷更能描述系统的情况呢?

      单独看纤维电荷,你只能知道在特定系统中的电荷情况,可以确定添加剂是否被吸附了。但是却不知道阴离子垃圾是否存在以及阴离子垃圾与化学品添加剂相互作用的情况。

      另一方面,当只测量溶解物的电荷,可以知道系统中阴离子垃圾的情况,但是却不知道纤维的任何情况以及添加剂的吸附情况?;痪浠八?,造纸工作者应该同时采用两种测量方法。这两种方法互为补充,提供一幅完整的湿部工艺的图片。

      7. PCD和SZP是如何一起工作的?

      在加入化学添加剂前后,测量两种电荷的值可以了解添加剂使用效果。例如,如果一种内部施胶剂将溶解物电荷从-5ml 改变为-2ml,而对纤维电荷没有影响,这就意味着这种施胶剂与胶体和溶解物反应了,而没有吸附到纤维上。因此这种添加剂受到阻碍,无法与纤维很好的结合。

      但是,如果纤维电荷发生变化,同时溶解物的电荷保持不变,说明添加剂几乎被完全吸附在纤维上,而不会以溶解物的形式溶解在白水中。这些再一次说明,需要测量两种电荷来判断添加剂是否被有效地利用了。

      8. 湿部如何操作

      DFR04值除了电荷,测量浆料的絮凝性可以全面了解湿部情况,因为它还揭示一些与电荷无关的作用过程。在DFR04测量过程中,絮凝性通过浆的滤水及助留值来确定。

      动态滤水测试仪可以快速地显示系统中化学品的加速或延迟滤水的效果,也就是说,它揭开了浆料悬浮物中所存在的相互作用。在一种浆料中,多种化学品相互作用,因此影响到纸页成形过程的浆料特性。如果造纸过作者能够控制及调整各种相互作用,那就可以显著改善纸机的运行性能,并最终提高纸机的产量。

      9. 淀粉的用量

      一个典型的例子是阳离子淀粉的用量。在阳离子聚丙烯酰胺的滤水和保留系统中,加入1——1.5%淀粉用量,可以明显提高滤水速度。然而,加入2%的用量时,化学品系统进入使用效果较差的区域,滤水速度显著降低。

      这种测量能确认淀粉的最大允许用量及选择淀粉产品,从而在不损害纤维强度的情况下,获得最大的滤水速度。

      10. 剪切力

      在许多情况下,湿部的剪切力会严重地影响化学品添加剂的使用效果。在车速不断地增加情况下,这种现象越来越引起重视。剪切力的影响可以在实验室中很容易进行模拟,以确定添加剂对剪切力的敏感性。

      在我们的例子中,样品搅拌了10秒,当搅拌器的速度增加时,聚丙烯酰胺的性能明显地降低。在工厂中这是一个常见的现象。造纸工作者经常采用增加化学添加剂来补救。

      11. 湿部调查

      那么,确定和优化湿部工艺的最佳方案是什么呢?基本上说,越早在湿部进行测量越好,也就是说在碎浆机或在损纸线上进行测量。对于回收浆,电荷的测量应尽早在脱墨线上,因为那是最早加入化学品的地方。

      在10——15分钟时间内纸机的关键取样点取样,分析浆料的PCD值、SZP值和DFR04值,就相当于给纸机的湿部拍下了快照。

      通过上述数据,纸机操作人员可以优选化学品、优化化学品的加入点和加入量。


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