含量 19. 37% )为广州造纸厂提供。阴离子聚丙烯
酰胺 (APAM, Mw = 6, 000, 000), 阳离子聚丙烯酰胺
( CPAM, Mw = 8, 000, 000) , 两性淀粉 ( AmS, 阳离
子取代度 0. 02)与纳米 SiO
2
均为工业级造纸化学
品。
2. 2 DCS的去除
纳米 T iO
2
胶体与其相应的双元助留助滤体系
对循环白水中 DCS的去除按下列步骤进行实验:
1) D IP 浆的制备: 取 D IP 浆 290 g 稀释成 2 %
的浆液, 在纤维离解机中 30000r/m in疏解 10m in, 配
成 0. 5% 溶液作为实验原液, 每次取样 300 mL, 取
样时在 400 r /m in的搅拌下进行。
2) 助剂的加入顺序: 300 m L 浆料注入 500 m L
烧杯中, 在 1000 r /m in搅拌下, 按表 1中的顺序与剂
量加入助剂。
表 1
助剂的种类、
加入量与加入顺序
编号
30 s(搅拌时间 )
45s( 搅拌时间 )
60 s( 搅拌时间 )
1
停止搅拌并抄纸
2
APAM ( 0. 03% )
停止搅拌并抄纸
3
Am S ( 0. 5% )
停止搅拌并抄纸
4
N ano- T iO
2
( 0. 05% )
停止搅拌并抄纸
5
CPAM ( 0. 03% )
N ano- S iO
2
( 0. 05% )
停止搅拌并抄纸
6
N ano- T iO
2
( 0. 05% )
CPAM ( 0. 03% )
停止搅拌并抄纸
7
N ano- T iO
2
( 0. 05% )
Am S ( 0. 5% )
停止搅拌并抄纸
8
N ano- T iO
2
( 0. 05% )
A PAM ( 0. 03% )
停止搅拌并抄纸
3) 循环抄纸: 抄片机 ( LABTECH - 255 纸页标
准成型器 )设置在白水循环模 式并调整水位, 抄片
浆料体积为 300 mL, 每一次抄片操作完成后取一定
量白水用于 COD的测定, 每 5次操作后用超声波洗
涤成型网 ( 120目 ) 3 m in。
4) 白水 COD 与浊度的测定: 白水样品经 3000
r /m in离心分离 15 m in, 取上层清液测定其 COD 作
为白水中 DCS浓度的表征。直接用 HACH 2100NT
浊度仪 (美国 )测定白水的浊度。
2. 3 纳米 T iO
2
胶体与 DCS的相互作用
1) DCS溶液的制备: DCS溶液的制备参考文献
[ 6] 进行, 其过程简述如下: 将稀纸浆液挤压, 挤出
液再稀释压榨过的纸浆这一过程重复 8次, 最后的
挤出液 5000r /m in离心 20 m in, 上层清液作 为 DCS
溶液。
2) 纳米 T iO
2
胶体 对 DCS 溶液 的滴 定: 纳米
T iO
2
胶体 ( 0. 1% )对 DCS溶液 ( 10 mL )的滴定实验
在多功能自动滴定仪 (MPT - 2, M alvern, 英国 )上
进行, 适时测定体系粒子粒径与表面电荷的变化。
3 结果与讨论
3. 1 纳米 T iO
2
胶体双元体系对 D IP中 DCS的除去
不同的助 留助 滤体系 用 于循 环抄 纸过 程, 对
DCS的除去与控制结果见图 1 ( A ) 与图 1 ( B) 。当
不加入助留助滤剂时, 随着抄纸循环次数的增加, 体
系的 COD逐渐增大, 表明 DCS 的富集, 如图 1 ( A )
所示。即 使 在循 环 抄纸 过 程 中使 用 助 留助 滤 剂
APAM、AmS 或 CPAM /N ano - S iO
2
体 系, 体 系 中
DCS的变化趋势与空白实验结果相似, 随着循环次
数的增加而增大。但是当使用纳米 T iO2或者它的
双元体系作为助留助滤剂时, COD值在循环抄纸的
初始阶段上升, 逐渐达到恒定值, 如图 1 ( B ) 所示。
当使用 Nano- T iO
2
和 Nano - T iO
2
/CPAM 时, 在第
30次时 COD 值达到恒定, 这一数值为 67 mg /L; 当
使用 N ano- T iO
2
/A PAM 和 N ano- T iO
2
/AmS 时, 在
第 21次循环就达到稳定值 42 m g /L。这一研究结
果表明: 纳米 T iO
2
可以抑制白水中 DCS的富集, 具
有除去与控制白水循环过程中 DCS的功能。
图 1 白水中的 COD 随循环抄纸次数的变化
3. 2 循环抄纸过程白水浊度的变化
图 2(A )中显示了当不使用助剂和使用 APAM,
CPAM /N ano- S iO
2
或 Am S作为助 留助滤剂时白水
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P aper Sc ience & T echno logy
2009 V o.l 28 N o. 6