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本课题是对两性聚合物填料预絮聚体加填技术的工艺研究以及对两性聚合物填料预絮聚体形成机理研究,并对两性聚合物填料预絮聚体用于实际工厂工艺的稳定性进行初探。对两性聚合物填料预絮聚技术以及直接加填对比实验研究。发现在相同的填料加入量条件下,两性聚合物填料预絮聚技术所制得的成纸在抗张指数和成纸灰分等指标均相对于直接加填工艺有较大优势。对两性聚合物单元预絮聚加填技术及两性聚合物填料预絮聚技术配合药品阳离子聚丙烯酰胺的加入对比实验研究,发现CPAM的加入顺序对成纸留着率几乎没有影响,而对纸张的匀度影响较大,制备两性聚合物填料预絮聚体的最佳工艺为:浆+两性聚合物填料预絮聚体+CPAM。用选用的两种两性聚合物对不同浆料以及不同填料的条件下进行填料预絮聚工艺体系下的可行性探究,结果证明了两性聚合物填料预絮聚技术应用的广泛适应性。对选用的两种两性助剂(两性PVAm和两性造纸增强剂ZQ)絮聚PCC形成的填料预絮聚体进行了Zeta电位的检测,发现两性聚合物填料预絮聚体表面带有负电荷,而选用的两种两性聚合物由于正负电荷基团比不同,它们各自形成的预絮聚体表面负电荷数量也各不相同,整体而言p H中性的PVAm较p H<7的ZQ形成的预絮聚体表面负电荷更多。根据SEM图发现两性聚合物填料预絮聚体大小一般都为10μm左右,总体上呈较为规则的球体,表面为轮廓分明的柱状或菱形,根据形状可以辨认出是碳酸钙,而根据球体表面碳酸钙粒子相互错开,可以推测出菱形的碳酸钙粒子菱形或柱状两端一端粘合在一起,另一端则呈“打开的剪刀”的形状。预絮聚体较多的存在于纤维交织的地方,而在纤维上的填料很少。尝试结合静电场理论解释两性聚合物填料预絮聚体的絮聚原理:根据PCD04和Zeta电位的测试结果,发现两种两性聚合物形成的预絮聚体分别有不同粒径的负电微粒可以进入絮聚体内部,由此可知两性聚合物填料预絮聚体是中空球体且内部有正电场,将菱形的碳酸钙粒子的一端粘合在一起,于是碳酸钙粒子另一端打开,形成了SEM图中所示的球体。模仿工厂头箱的温度分别对两种两性聚合物进行加热,发现ZQ在加热前后使用正常,PVAm加热后产生附壁现象,并且加热前后药品的使用效果出现波动。由此判断PVAm的热稳定性不良。根据Zeta电位和PCD04滴定的测试结果,PVAm在加热后某阳离子基团发生水解。根据红外光谱图的测定结果,结合PVAm的分子式,初步确定加热后PVAm的甲酰胺基团发生水解。将加入负电微粒的两性聚合物填料预絮聚体加入浆料中抄片,相对于未加负电微粒的两性聚合物填料预絮聚系统的成纸留着率提高且抗张指数未降低。以纤维分离器疏解500转模仿工厂旋翼筛测定加入负电微粒的两性聚合物填料预絮聚的抗剪切性,剪切前后的预絮聚体抄片留着率和抗张指数并未有明显改变,证明加入负电微粒的两性聚合物填料预絮聚体较为致密,具有较强的抗剪切性。根据两组分别用PVAm和ZQ进行的正交实验探究两性聚合物填料预絮聚的最佳工艺药品用量PVAm/ZQ 0.175%、GCC 30%、CPAM 0.067%。以静电场理论为基础解释两性聚合物填料预絮聚体的絮聚原理,对指导两性助剂在湿部中的使用有很大的价值。