造紙用表面活性劑應用

表面活性劑在制漿造紙工業(yè)中的使用越來越受到造紙科學工作者的重視。據(jù)報道，英國表面活性劑的消費為紙張總產(chǎn)量的0.05%左右。我國每年僅廢紙脫墨用表面活性劑就達7000t之多。這說明表面活性劑在改善制漿造紙過程、提高紙張性能方面越來越重要。制漿過程主要是從木材中將木素、 半纖維素、樹脂、色素以及灰分等盡量地與纖維素分離開可利用表面活性劑的分散作用和洗滌作用來達到分離雜質、除去樹脂、分離纖維的效果。在漂白工序中添加的滲透性好的陰離子和非離子表面活性劑（一般用量為紙張產(chǎn)量的0.03%～0.05%），能獲得均一的漂白效果。在紙漿漂洗過程中加入洗滌活性物質烷基苯磺酸鈉或壬基酚聚氧乙烯醚，能獲得良好的洗滌效果。另外在廢紙脫墨、造紙施膠、毛毯洗滌及造紙涂布涂料分散劑等方面，表面活性劑都有廣泛的應用。制漿造紙工業(yè)用表面活性劑1、蒸煮滲透劑（penetrants）表面活性劑可顯著改善潤濕性能，對于固體表面可通過表面活性劑在表面進行單層吸附使表面拒水、抗黏；通過多層吸附使表面更加親水。對于液體界面，表面活性劑可通過降低界面張力， 增大潤濕性，提高滲透作用，一些具有支鏈結構或多烷基結構的表面活性劑具有好的潤濕性能，其HLB為7-9，如快速滲透劑T（磺基琥珀酸雙異辛酯單鈉鹽）、滲透劑JFC等，在制漿過程中利用表面活性劑的潤濕作用，加速蒸煮助劑和其他助劑對蒸煮原料的滲透和均勻分散作用。如在蒸煮器中常加入滲透劑如磺化琥珀酸酯鹽（滲透劑T）、潤濕劑JFC、丁基萘磺酸鈉等，由于制漿要在強堿性和較高的溫度下進行，所以，較理想的蒸煮滲透劑還應有一定的耐堿性和耐高溫性；由德國化學家L.hal提出的高分子表面活性劑-堿法制漿（國內稱該高分子表面活性劑為"綠氧"）有可能成為新一代的蒸煮助劑的代表。國外在該方面都有系列產(chǎn)品供應，如瑞典BelrocellKemi公司的Berocell.25、Berocell-272等系列產(chǎn)品，均以非離子表面活性劑烷基酚聚氧乙烯醚如壬基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚為主。而國內則多以烷基苯磺酸鹽陰離子表面活性劑為主，紙廠的應用也不普遍。我國草類原料多，蒸煮得率低，難洗滌，目前仍然沒有針對草漿的表面活性劑型蒸煮助劑。2、廢紙脫墨劑(deinkingagent)隨著環(huán)保壓力的日益增加，為了緩解制漿原料不足，減少環(huán)境污染，節(jié)省能源，降低成本，減少森林砍伐，廢紙的回收利用越來越引起人們的重視。利用廢紙再生漿可生產(chǎn)各種紙和紙板，利用廢紙制成的再生漿具有不透明度高、纖維組織均勻、能滿足多數(shù)紙張的質量要求、不必經(jīng)過打漿處理即可抄紙等優(yōu)點，而且用再生漿抄成的紙，絨毛少、平整、適用性廣。常用的脫墨劑由表面活性劑與無機藥品組成，或是多種表面活性劑的復配物。在脫墨劑配方中常使用鉀皂、磺化油、直鏈烷基苯磺酸鈉、脂肪醇硫酸鈉、磺基琥珀酸二辛酯鈉鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鈉鹽等陰離子表面活性劑，以及烷基酚聚氧乙烯醚脂肪醇聚氧乙烯醚、聚醚、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸聚氧乙烯酯等非離子表面活性劑；與采用氫氧化鈉或硅酸鈉的傳統(tǒng)脫墨法相比，采用表面活性劑復配物做脫墨劑具有用量少、效果好的特點，如瑞典的BeroceIlKemi公司的Berocell-358和Berocell-364脫墨劑，日本的DI-225、DI-600脫墨劑以及國內杭州化工研究所生產(chǎn)的HD-55、HD-7、HD-8脫墨劑，天津輕工業(yè)學院的525脫墨劑，天津化學研究所MT系列脫墨劑等都是由多種表面活性劑復配而成，目前隨著油墨技術的發(fā)展，廢紙的脫墨技術也有很大發(fā)展，最新的浮選法脫墨劑則以非離子表面活性劑為主，而國內則多以洗滌法脫墨劑居多，用于浮選法脫墨的脫墨劑與國外差距較大。3、紙張柔軟劑（softeningagents）柔軟是對纖維而言，表面活性劑能在纖維表面形成疏水基向外的反向吸附，降低纖維物質的動、靜摩擦因素，從而獲得平滑柔軟的手感。通?？偸菍⒈砻婊钚詣┖陀蛣┮黄鸹旌鲜褂?，表面活性劑可有效降低纖維物質的靜摩擦因素，油劑則可以降低纖維物質的動摩擦因素。柔軟潤滑的效果可以用靜摩擦因數(shù)和動摩擦因數(shù)的差值來表示，差值愈小，柔軟性愈強。不同類型的柔軟劑適用于不同類型的纖維表面。紙纖維表面帶負電荷，用陽離子或兩性離子表面活性劑的效果要好得多。柔軟劑、平滑劑的配方中除了表面活性劑外，一般要加入有機硅高分子或羊毛脂這樣的脂類，以充分降低纖維表面能。在柔軟劑中以有機硅表面活性劑和有機硅高分子的效果最佳，高，往往要和其他柔軟性組分配合使用以降低成本。國外產(chǎn)品有英國Velan商品屬于脂肪酚胺類陽離子表面活性劑，美國杜邦化學公司的

但原料價格較ICI公司的Zelan商品也屬于陽離子型表面活性劑，同時有機硅高分子表面活性劑具有很好的柔軟作用，也開始在造紙工業(yè)中逐步應用。國內目前主要品種有烷基咪唑啉季銨鹽、有機硅、聚氧化乙烯等，其中除聚氧化乙烯外其余基本都是用紡織品柔軟劑作為代用品使用。4、抗靜電劑（antistaticagents）在特殊加工紙的生產(chǎn)中有時會遇到靜電問題。當用表面活性劑處理紙張后，可產(chǎn)生親水性外表面，即作為抗靜電劑的表面活性劑在材料表面形成正向吸附，疏水基朝向材料表面，親水基伸向空間，由于纖維的離子性引起導電性增加，產(chǎn)生放電現(xiàn)象，使表面電阻下降，從而防止了電荷積累。作為抗靜電劑使用，一般要求表面活性劑有比較大的疏水基和比較強的親水基團。一般首先選用陽離子表面活性劑，其次是兩性表面活性劑。陰離子表面活性劑的一些品種也是優(yōu)良的抗靜電劑，如碳鏈較長的烷基磺酸鹽、烷基硫酸鹽等，特別是高碳磷酸酯鹽的抗靜電性可以與陽離子相比。相反，如果是導電紙，則要求加入各種導電性材料，其中各種離子型表面活性劑都可以作為導電性原料加以利用。特別是親水性表面活性劑具有較優(yōu)異的導電性，在這方面國內大多采用紡織品抗靜電劑，效果差，留著率低。特別是干法造紙的纖維抗靜電問題，國內幾乎還是空白。5、廢水絮凝劑（floculatingagents）制漿造紙產(chǎn)生的污水量很大，已成為各國日益重視的問題。污水處理的辦法很多，近年來使用表面活性劑作為絮凝劑取得了明顯的效果。常用的絮凝劑有月桂酸鈉、硬脂酸鈉等陰離子表面活性劑和十二烷基胺基乙酸、十八烷基三甲基氯化銨等陽離子表面活性劑。具有顯著絮凝作用的往往是一些相對分子質量較大的表面活性劑或極性高聚物，有時亦可以是一些帶有異性電荷且能與懸浮物形成配合物的無機鹽，在廢水處理中最典型的是加入明礬達到填料和樹脂聚集的目的。但更多和更有效的是加入高分子表面活性劑，它們可以通過搭橋作用等機理使分散微粒發(fā)生凝結。實際上這在施膠、助留、助濾過程中也都有重要作用。各種離子型且具有高的相對分子質量的聚丙烯酰胺（PAM）及淀粉接枝聚丙烯酰胺在這方面有著引人注目的效果。陽離子表面活性劑在廢水處理時，還可起到顯著的殺菌、降黏作用。在 "黑液"處理中，容易在蒸發(fā)時產(chǎn)生結垢，使熱效率降低，而且難以清理。采用間歇酸洗法，需停機清洗。如在制漿"黑液"堿回收工藝中使用表面活性劑做抗結垢劑，可降低"黑液"黏度，減少結垢，加速蒸發(fā)。這類抗垢劑大多由脂肪酸聚氧乙烯酯、二乙基羥胺磷酸鹽、多聚磷酸鈉組成。高分子抗結垢劑主要是聚丙烯酸鈉、丙烯酸馬來酸酐共聚物鹽等。這類高分子表面活性劑型抗結垢劑的相對分子質量較低，對水中多價金屬離子具有明顯的螫合作用，可防止結垢。出師表兩漢：諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此誠危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣不懈于內，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報之于陛下也。誠宜開張圣聽，以光先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費祎、董允等，此皆良實，志慮忠純，是以先帝簡拔以遺陛下：愚以為宮中之事，事無大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補闕漏，有所廣益。將軍向寵，性行淑均，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰愚以為營中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所。

“能”，是以眾議舉寵為督：親賢臣，遠小人，此先漢所以興隆也；親小人，遠賢臣，此后漢所以傾頹也。先帝在時，每與臣論此事，未嘗不嘆息痛恨于桓、靈也。侍中、尚書、長史、參軍，此悉貞良死節(jié)之臣，愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計日而待也 。臣本布衣，躬耕于南陽，茍全性命于亂世，不求聞達于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顧臣于草廬之中，咨臣以當世之事，由是感激，遂許先帝以驅馳。后值傾覆，受任于敗軍之際，奉命于危難之間，爾來二十有一年矣。先帝知臣謹慎，故臨崩寄臣以大事也。受命以來，夙夜憂嘆，恐托付不效，以傷先帝之