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助留劑在造紙中的作用

填料的粒徑大小、粒徑分布及填料粒子的聚集程度強烈地影響著填料的光學性質。研究發現, 當填料粒徑范圍較窄, 特別是填料在紙張中均勻分布時, 有助于提高光散射率。

理論上, 高反射系數的球形粒子粒徑為0.2~0.3um(相當于二分之一波長)時發生較大光散射低反射系數的填料粒徑更大(0.4~0.5um)時發生較大光散射。但實際填料粒子很少為球形。扁平狀的顆粒如高嶺土, 限制不透明度在其球形直徑為0.7~1.5um時獲得, 棱柱形的沉淀碳酸鈣。在其直徑為0.4~0.5um, 偏三角形在其當量直徑為0.9~1.5um時分別達到較大光散射。同時必須說明的是, 以粒徑為中心的粒徑分布范圍越穿時, 越有利于增加紙的不透明度。

在紙廠中, 使用助留劑有助于填料在紙中的留著，但同時會引起填料聚集，填料聚集對不透明度的不利影響。填料聚集可通過使用恰當的濕部添加劑尤其是助留劑和淀粉、優化填料的添加方法和添加順序來控制。

淀粉和助留劑

濕部添加淀粉可以賦予紙張強度，它也是一種好的陽電荷來源，通常有利于漿料的留著和濾水。在印刷書寫紙生產過程中，經常會看到濕部淀粉的添加可以明顯降低助留助濾劑的用量，而此時它主要作用是幫助內部施膠劑的留著。隨著高陽離子取代度淀粉的開發，一些廠家正在努力用其使系統清潔，以利于強度、留著和濾水的改善。同樣，淀粉也可造成系統的過陽離子化，使其它助劑的使用效率降低。

助留劑是增加顆粒的流動性，使之順利地通過加料斗，進入沖模，用于直接壓片時，還可防止粉末的分層現象。助流劑的作用機制為：由于其附著于顆粒的表面，改善了顆粒的表面性質，使之光滑，從而減小了粒與粒之間的摩擦力；靜電荷傳布于顆粒表面；減弱顆粒間的范德華力；能優先吸附顆粒中的氣體。

助留劑僅用以提高造紙過程中細小纖維和填料保留率的化學品,稱為助留劑,若兼具加快紙料濾水性,則稱為助留－助濾劑.早期使用聚氯化鋁、鋁酸鈉等無機產品,后來發展為使用陽離子淀粉、纖維素衍生物等半合成產品,效果均不很明顯.雖有一定助留效果,但用量較大.近年來,使用的大多為陽電荷的高分子聚合物,如聚丙希酰胺、聚乙烯亞安、聚酰胺、聚氨酯等.它們的長分子鏈可在纖維、細小纖維、填料等空隙間架橋,并與纖維表面陰電荷逐步中和以形成絮凝,從而提高保留率并增大濾水性.陰電荷的聚丙希酰胺在鋁離子存在下,發生復合凝聚作用,也可提高保留率.使用助留劑還可減少造紙機的結垢,提高運行性,降低排放廢水中細小纖維、填料的含量,從而有利于環境保護。

凝結劑和內添加施膠劑

 凝結劑和捕zhuo劑可通過兩種方式輔助施膠劑的留著。凝結劑加到內添加施膠劑中使其更加有利于吸附到纖維和細小纖維上。它也可清除濕部垃圾，這樣一來為施膠劑吸附提供更干凈的纖維或細小纖維表面。存在的技術難題在于控制系統電荷的平衡。系統過陽離子化將會導致其它助劑和施膠劑的解吸。

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