[发明专利]聚氧化乙烯-硅溶胶双元助留助滤体系

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种造纸工业用的双元助留助滤体系，具体地说是涉及一种造纸用的非离子型双元助留助滤体系及其应用方法。

二、背景技术：

随着造纸工业的发展，二次纤维回用量和机械浆用量越来越大，纸机车速越来越快，白水循环率越来越高，湿部系统的洁净程度随之下降，对细小纤维和其它助剂的留着及浆料的滤水性能造成了一定的负面影响，对提高湿部的留着与滤水性能提出了新的要求。从经济角度考虑，脱水的最有效过程是在网部。改善细小组份的留着是利用化学方法帮助纸机以高速运行又不影响纸页性质的一个有效方法。细小纤维、填料和添加剂的良好留着是滤水过程中的一个主要因素，它们必须被有效的保留在纸之中，而不是随着多余的白水流失，或沉积在纸机和毛毯表面，这一点对抄纸系统白水高度封闭循环利用来说尤为重要。另外，细小纤维、填料和添加剂的良好留着可以减少原材料及辅料的用量，既降低原材辅料的消耗，同时，可以降低白水浓度，降低白水处理成本，提高经济效益。

造纸助留助滤剂种类繁多，各种助留助滤剂特性，效果和使用范围各不相同。通常助留助滤剂主要分为四类：(1)无机助留助滤剂。如硫酸铝，铝酸钠，聚合氯化铝和聚合氧化铝络合物等，主要起助留作用，助滤效果不明显。(2)天然有机助留助滤剂。如阳离子淀粉，羧甲基纤维素，改性植物胶等，这类产品效果也不明显且用量大，主要是助留作用，也可做助滤剂。(3)合成高分子聚合物机。主要是聚胺类，包括阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)，聚乙烯亚胺(PEI)，聚胺(PA)，聚酰胺(PPE)等，兼具助留助滤作用，成为助留助滤剂。(4)微粒助留助滤系统。常见的微粒助留体系包括Compzil，Hydrocol，Hydrosil，Integra，以及近些年来开发的新型微利助留助滤剂阳离子微粒与阴离子聚合物复配的微粒助留系统及硅超微化学技术。

一般情况下，纸浆中随白水流失的细小纤维占造纸原料总量的2％以上，助留助滤剂/体系能够在一定程度上减少细小组分的流失，节约造纸成本，缓解环境压力。

三、发明内容：

本发明提供一种助留助滤体系，能够有效提高浆料滤水性能和细小组分留着率，它可克服浆料滤水性能差和细小组分及填料的留着率低的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

1、该助留助滤体系是由聚氧化乙烯(PEO)和硅溶胶配合使用。使用过程中先将硅溶胶加入浆料中，搅拌均匀后加入PEO，待浆料絮聚(约10s)测定浆料打浆度及细小组分和填料留着滤。

2、PEO选择分子量100万以上的高分子聚氧化乙烯。

3、硅溶胶的用量为PEO的0～100倍。

4、浆料滤水性能和细小组分及填料的留着率的测定。浆料滤水性能的变化用打浆度的变化来表征，打浆度越小滤水性能越好。浆料打浆度用肖伯尔式打浆度仪测定，细小组分和填料留着率用动态滤水仪(DDJ)测定。

四、具体实施方式

本发明中的助留助滤体系，使用非离子型的聚氧化乙烯(PEO)与硅溶胶在室温条件下，用动态滤水仪(DDJ)模拟纸机湿部系统来检测纸浆的滤水性能及细小组分和填料的留着情况，通过改变PEO与硅溶胶的用量、剪切转速等来考察该助留助滤体系的效果。具体实施方法如下：

打浆度的测定：

2g绝干浆调成1L(其中填料用量为25％)，用动态滤水仪在750r/min下搅拌均匀；如有需要加入稀盐酸调节pH值；20s后加入硅溶胶，搅拌20s；调节至一定转速(如无特殊说明，仍为750r/min)加入PEO，搅拌10s后转移至打浆度仪测定打浆度。

细小组分含量的测定：

采用与动态滤水实验相似的方法对纸浆进行筛分实验，筛分实验所用纸浆浓度为0.5％，搅拌转速定为1500rpm，以避免纤维之间产生絮聚物，并在高速搅拌下用水冲洗试样，再根据滤液中所含细小组分的量来计算纸浆中细小组分的含量。细小组分计算公式如下：

本实验所用纸浆的细小组分平均含量为24％。

细小组分及填料留着率的测定：

2g绝干浆调成1L(其中填料用量为25％)，用动态滤水仪在750r/min下搅拌均匀；如有需要加入稀盐酸调节pH值；20s后加入硅溶胶，搅拌20s；调节至一定转速(如无特殊说明，仍为750r/min)加入PEO。搅拌10s后开始接取滤液(在接取之前先放出10ml)，30s停止接取，随后称重、过滤、烘干(105℃的烘箱中4h)、测灰分(在800℃的马弗炉中灼烧3h)，按照TAPPI标准方法计算细料的留着率及填料的留着率。TAPPI标准方法为：