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應(yīng)用助留劑的終目的是提高抄紙過程中的生產(chǎn)效率,造紙工作者通常以“紙機運行性”描述紙機在額定工作速率下不間斷的、長時間工作的能力。助留劑對紙機運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。因為一旦這些沉積物積累到一定量便會脫落,終導致紙頁產(chǎn)生孔洞、污點等紙病。
另一方面,助留劑可以通過增加濕紙頁的脫水速率而提高紙機的生產(chǎn)效率,近有研究探討了助留劑這一效應(yīng)的作用機理,例如,助留劑可以防止?jié)窦堩撝忻撍ǖ赖亩氯?,同時在紙頁成形時有助于形成多孔結(jié)構(gòu)。在某些情況下,脫水速率是影響生產(chǎn)效率以及紙頁干燥過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)濟效益需大于其本身的成本、運輸費、貯備費和水電費等之和。
近年來紙產(chǎn)品的發(fā)展趨勢使得助留劑的應(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,紙機的車速也在逐漸增加,隨著紙機生產(chǎn)效率和紙機設(shè)計的演變,抄紙過程中的水力剪切作用呈現(xiàn)增加的趨勢。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)展趨勢均對助留體系提出較高的要求。
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(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。