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應(yīng)用助留劑的終目的是提高抄紙過(guò)程中的生產(chǎn)效率,造紙工作者通常以“紙機(jī)運(yùn)行性”描述紙機(jī)在額定工作速率下不間斷的、長(zhǎng)時(shí)間工作的能力。助留劑對(duì)紙機(jī)運(yùn)行性的有效作用是能夠降低濕部設(shè)備表面沉積物的積累速率。因?yàn)橐坏┻@些沉積物積累到一定量便會(huì)脫落,終導(dǎo)致紙頁(yè)產(chǎn)生孔洞、污點(diǎn)等紙病。
另一方面,助留劑可以通過(guò)增加濕紙頁(yè)的脫水速率而提高紙機(jī)的生產(chǎn)效率,近有研究探討了助留劑這一效應(yīng)的作用機(jī)理,例如,助留劑可以防止?jié)窦堩?yè)中脫水通道的堵塞,同時(shí)在紙頁(yè)成形時(shí)有助于形成多孔結(jié)構(gòu)。在某些情況下,脫水速率是影響生產(chǎn)效率以及紙頁(yè)干燥過(guò)程中能量消耗的重要因素。
考慮助留體系的成本,首先便是助留劑聚合物的成本,所用助留劑的助留作用產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益需大于其本身的成本、運(yùn)輸費(fèi)、貯備費(fèi)和水電費(fèi)等之和。
近年來(lái)紙產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)使得助留劑的應(yīng)用更具有挑戰(zhàn)性,例如成紙定量的降低、紙頁(yè)加填量的增加;另一方面,由于白水封閉循環(huán)系統(tǒng)的引入,生產(chǎn)中清水的使用量降低,紙機(jī)的車(chē)速也在逐漸增加,隨著紙機(jī)生產(chǎn)效率和紙機(jī)設(shè)計(jì)的演變,抄紙過(guò)程中的水力剪切作用呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。與傳統(tǒng)的單向成形脫水技術(shù)相比,雙網(wǎng)成形技術(shù)的助留作用較差,這些發(fā)展趨勢(shì)均對(duì)助留體系提出較高的要求。
助留劑是增加顆粒的流動(dòng)性,使之順利地通過(guò)加料斗,進(jìn)入沖模,用于直接壓片時(shí),還可防止粉末的分層現(xiàn)象。
助留劑由于其附著于顆粒的表面,改善了顆粒的表面性質(zhì),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(yōu)先吸附顆粒中的氣體。
常規(guī)助留劑包括單元和雙元系統(tǒng)。它們的特征是高聚物加在紙機(jī)壓力篩出口。常規(guī)助留劑以高聚物為主,之前可添加明礬、聚合氯化鋁 (PAC) 或定著劑。