Книга переиздана в рамках проекта «школа бумаги»
Ф локуляция волокон и их ди спергир ован ие в суспен зи и
жүктеу/скачать 17,63 Mb. Pdf көрінісі
|
учебник ТЕХНОЛОГИЯ БУМАГИ
| Ф локуляция волокон и их ди спергир ован ие в суспен зи и.
Яв ление флокуляции волокон в потоках бумажной массы сильно осложняет процесс отлива на сетке бумагоделательной машины и ухудшает просвет бумаги. Флокулы (хлопья) образуются при движении волокон в волокни стой суспензии относительно друг друга под влиянием срезывающих уси лий внутри жидкости, столкновения, спутывания и слипания волокон. При этом образующиеся флокулы могут снова разрушаться, а вместо них воз никать новые. Явление флокуляции в разбавленной волокнистой суспензии о б у с л о в лено как чисто механическими процессами спутывания и сцепления воло кон, так и коллоидно-физическими процессами слипания волокон. Изучб' нием флокуляции волокон занимались многие исследователи: А н д е р с о н . Мэзон, Робертсон, Варен, Эрспалмер, Волведж, Хиггинс и др. [22, 23], те^ не менее это явление еще изучено недостаточно. 382 Главными факторами флокуляции волокон являются: длина волокон, 0 Х концентрация в суспензии, вид волокна и степень его помола, механи ческое перемешивание, электрокинетический потенциал, наличие много валентных ионов и коллоидных веществ, а также вязкость жидкости. При увеличении длины волокон флокуляция возрастает, как и при уве личении их концентрации, и волокна труднее поддаются диспергированию. Поэтому отливать бумажное полотно из длинноволокнистой массы значи тельно труднее, чем из массы с более короткими волокнами. Концентрация массы - один из важных факторов флокуляции. При сильном разбавлении массы отдельные волокна могут свободно перемещаться и подвергаться вращению в жидкости, не образуя скоплений и флокул. При достижении критической концентрации волокна не могут свободно перемещаться и об разуют скопления. Эта критическая концентрация зависит от вида волокон, их размеров и составляет не более 0 ,0 5 -0 ,1 % , т. е. она гораздо ниже той концентрации, при которой происходит отлив бумажного полотна. Следо вательно, в процессах бумажного производства всегда имеются условия для процесса флокуляции, с которым приходится бороться для получения равномерного по структуре листа бумаги. Размол уменьшает флокуляцию волокон, так как при этом они измель чаются и гидратируются. На процесс флокуляции оказывают влияние электрические свойства самого волокна и присутствующих в суспензии электролитов и гидрофиль ных полимеров. Высокий электрокинетический потенциал целлюлозного волокна бла гоприятствует диспергированию суспензии. При снижении этого потенциа ла процесс флокуляции волокна усиливается. Это подтверждается опытами диспергирования целлюлозного волокна в нитробензоле и бензине. В пер вом случае при высоком ^-потенциале волокна (142 м в ) образуется устой чивая дисперсия, а во втором при ^-потенциале, равном нулю, происходит интенсивная флокуляция, и образуются очень стойкие крупные флокулы. Электрокинетический потенциал целлюлозного волокна может из меняться в результате адсорбции волокном других коллоидных веществ, а также катионов, присутствующих в бумажной массе. Некоторые из них пРи адсорбции на поверхности волокна понижают заряд целлюлозы и этим способствуют флокуляции волокна, при дальнейшей адсорбции катионы Могут перезарядить волокно и, следовательно, способствовать его диспер- ГиРованию. Очень эффективным диспергатором является тринатрийфосфат. Серно кислый глинозем может быть и диспергатором и флокулятором. Эспармер •’Становил, что он при низкой температуре повышает флокуляцию, а при Осокой (60° С) снижает. Он действует при pH 4 ,5 -9 как диспергатор, а за '•Ределами этой области pH - как флокулятор. При низкой концентрации действует как диспергатор, а при высокой - как флокулятор. Поведение 383 глинозема трудно объяснить электрокинетическими свойствами системы глинозем - волокно. Хорошими диспергаторами являются гидрофильные коллоиды: манно- галактаны, карбоксиметилцеллюлоза, карайская смола и альгиновая кис лота. Однако эти же вещества могут служить и флокуляторами для частиц наполнителей, повышающими из удержание в бумаге. Механизм их дей ствия еще неясен. Волведж считает, что диспергирующее действие этих ве ществ происходит благодаря повышению вязкости воды. Эспармер считает, что эти вещества действуют, как защитные коллоиды, а Мэзон объясняет смазывающим действием этих веществ поверхности волокон и снижением трения. В заключение можно сказать, что наиболее простыми и действенны ми средствами снижения флокуляции волокон и улучшения формования бумаги являются: укорочение волокон при размоле (если это не вызывает ухудшения прочности бумаги), увеличение степени разбавления массы при отливе, рациональное перемешивание суспензии в напорном ящике, тряска сеточного стола, а также применение эффективных химических добавок, указанных выше. Улучшение диспергирования волокнистой суспензии в процессе отлива позволяет получать не только более однородный по структуре и просвету бумажный лист, но и, как показал Лич, повысить механические свойства бумаги на 1 0 -2 5 % [23]. жүктеу/скачать 17,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|