碱液在纵向和横向上的扩散几乎一样
, 因而浸透
速率相近
[ 2]
。
2 洗涤过程中胶体化学理论的应用及实践
从胶体化学的观点来看
, 纸浆与废液组成的
是一种液态非均相系。由于含水纸浆与黑液的密
度相差较小
, 往往采用过滤的方法分离。过滤是
利用有许多毛细空道的浆层作介质
, 在浆层两侧
压强差的推动下
, 使洗涤液与悬浮固体 ) ) ) 纤维
分离。扩散过程为物质的传递过程。纸浆的扩散
洗涤即是利用浆中残留废液浓度大于洗涤液的浓
度的差别
, 使纤维壁内外废液中的溶质分子自动
移向水中
, 水分子也向纤维运动以进行置换, 这就
是分子扩散作用。
3 漂白过程中胶体化学理论的应用及实践
从胶体化学的观点来看
, 漂白过程是漂白剂
离子通过化学作用除去木素或破坏其中的发色基
的过程
[3]
。现代漂白是多段漂白
, 每段使用不同
化学品和技术条件
, 每段之间一般都带有段间洗
涤
[4]
。氯化
( C) : 在酸性介质中与元素氯起反应。
碱处理
( E) : 溶解掉与烧碱(NaOH) 起反应的产物。
二氧化氯
( D) : 在酸性介质中与二氧化氯( ClO
2
) 起
反应。氧化
(O) : 在高 压下于碱性介 质中与分子
氧起反应。次氯酸盐
( H) : 在碱性介质中与次氯
酸盐起反应。过氧化氢
: 在碱性介质中与过氧化
氢起反应。臭 氧
( Z) : 在酸性介质中 与臭氧起反
应。漂白流程的前期 阶段主要是脱 除纸浆的木
素。这部分漂白流程可作为蒸煮脱木素过程的继
续。一般说来
, 明显的增白作用只发生在脱除残
余木素之后
[5]
。
4 抄纸过程中胶体化学理论的应用与实践
从胶体体系方面认识造纸化学较为容易
, 例
如
, 大多数胶体体系可分成疏液的和亲液的两种
体系
[ 6]
, 下面是这两种体系的主要特性。
疏液系统的特性
: ¹ 粒子的悬浮- 非溶液体
系
; º 溶剂和粒子间的吸引力或亲和力较小; » 体
系不稳定导致聚集
; ¼ 界面存在有强烈地影响体
系行为的粒子和悬浮介质。
亲液系统的特性
: ¹ 高分子的真溶液或者小
分子的聚集
; º 溶剂和离子间的强烈吸引; » 粒子
与介质间无真正的分解面。
如果分散介质是水时
, 可相应的称其为疏水
和亲水胶体体系
[6]
。由于造纸体系的分散一般是
在水介质中进行的
, 所以造纸系统中的分散胶体
体系也可称为疏水体系和亲水体系。
4. 1 造纸湿部胶体体系的特性
下面列出 了造纸湿部中 一些典型的 胶体体
系。
疏水胶体体系
: ¹ 分散在水中的颜料; º 分散
在水中的细小纤维
; » 分散在水中的松香胶粒; ¼
分散的松香施胶液。
亲水胶体体系
: ¹ 溶于水的淀粉; º 溶于水的
胶粒
; » 溶于水的半纤维素; ¼ 溶于水的表面活性
剂、
分散剂、
湿润剂
; ½ 溶于水的助留剂、助滤剂以
及成形助剂。
其中有两种亲水胶体是非常重要的
, 第一种
是助留剂和助滤剂、干强剂和湿强剂
, 它们会影响
亲水物质的行为。第二种则是缔合化合物如湿润
剂、
表面活性剂、
消泡剂和分散剂。
一般造纸系统中
, 色料和细小纤维与水是可
湿润并可作用的物质
, 但实际上, 细小纤维表面通
常被覆盖着一层纤维素和半纤维素形成的凝胶。
即使是松香粒子分散后与水反应达到一定的程度
也是不可能形成非常稳定的胶体分散体系的。
对此问题的另一种看法是对单个粒子也可湿
润
, 在其表面上可吸附一定的水, 但它仍然是具有
疏水特性的分散体系
[7~ 8]
。
4. 1. 1 疏水分散系的稳定性
疏水分散系的研究主要是讨论它们回复到平
衡聚集状态时的速度
, 以上列出的所有疏水胶体
体系在造纸过程中都会变回到聚集状态。实际生
产中
, 造纸工作者非常希望能控制这种胶体的聚
集过程
, 以便能使各种物质在纸页中均匀地分布,
并且能最大程度地保留在纸页中
, 如果不能很好
地控制这种胶体体系的聚集过程
, 就会导致纸页
质量降低
, 以及产生沉淀等问题。疏水胶体分散
系的稳定性通常用保持分散的能力来表示
, 以及
通过胶体粒子从液体 中沉淀出所用 的时间来测
量。这种相分离也许是由于原分散粒子因重力沉
降而变成更大的聚集体。疏水胶体聚集机理的主
要类型包括
:
凝聚
: 胶体悬浮液在盐和低分子质量、高电荷
12
造纸化学品
2004( 4)