钙离子与钠离子对浆料Zeta电位的影响

用氯化钙和氯化钠调节添加了不同化学助剂的去金属离子浆料电导率,用德国mütek 公司SZP-04型Zeta电位仪检测对比浆料Zeta电位的变化情况,探讨了Na+和Ca2+对浆料Zeta电位的不同影响,并应用Minitab软件对实验测得的结果进行量化分析。结果表明：无机盐离子使浆料Zeta电位绝对值下降,Ca2+对浆料Zeta电位绝对值的降低作用高于Na+。浆料Zeta电位（ζ）随浆料电导率（σ）以及浆料初始Zeta电位值（ζ0）的变化符合数学模型：ζ=-0.388+0988ζ0+0.202lnσ-ζ00.091lnσ（氯化钙调节电导率时）, ζ=-0.806+ 0.960ζ0-0.316lnσ-ζ00.102lnσ（氯化钠调节电导率时）。浆料Zeta电位在等电点附近时,CPAM的助留助滤性能最佳。与Na+相比,Ca2+更容易使造纸系统的Zeta电位值过高甚至达到正值,从而影响浆料的性能。     

纸浆纤维对钙离子吸附行为及机理

以去金属离子处理后的漂白硫酸盐桉木浆及针叶木浆为原料,研究纸浆纤维对Ca2+的吸附动力学及影响吸附的因素。结果表明:Ca2+初始浓度较低时,漂白化学木浆对Ca2+的吸附能力随着Ca2+初始浓度的增加而快速提高。Ca2+初始浓度0.471 7 mmol/L时,阔叶木浆达到饱和吸附,吸附量为0.016 0 mmol/g;针叶木浆在Ca2+初始浓度为0.220 1 mmol/L时就达到饱和吸附,吸附量为0.008 4 mmol/g,吸附能力与针阔叶浆各自所带羧基量一致。在pH 7.5、温度25℃条件下,符合Langmuir方程等温吸附线,且纸浆对Ca2+的吸附为单分子吸附。Ca2+浓度和pH的升高将使纸浆纤维对Ca2+的吸附能力提高,阔叶木浆和针叶木浆中Ca2+加入量为0.035 6和0.016 5 mmol/g时,木浆达到饱和吸附。pH超过7,纸浆表面游离羧基将完全被Ca2+吸附;纸浆纤维对Ca2+的吸附属放热吸附,提高温度将会降低纸浆纤维对Ca2+的吸附量。     

树脂酸钙的生成及其控制

研究了树脂酸钠在Ca2+存在下的溶液浊度变化特点,分析了不同反应温度、溶液的pH、ACS用量及添加顺序等工艺条件对多价金属离子络合剂ACS控制树脂酸钠的影响。结果表明：游离的树脂酸钠盐能与Ca2+进行离子交换,生成疏水且易聚集的树脂酸钙。ACS能通过吸附溶液中的Ca2+而有效控制树脂酸钙的形成。提高温度和pH,降低溶液的初始浊度,有利于ACS对Ca2+的吸附。无论在树脂酸钙形成前或形成后添加ACS均对树脂酸钙的形成有控制作用,但在树脂酸钠接触Ca2+前使用ACS更有利于防止树脂酸钙的生成,且ACS用量可以降低一半。