造纸湿部化学概论 8.4.ppt
造纸湿部化学简介
白水系统
白水系统是造成”顺利”与”不顺利”运 转的主因，湿部的问题主要就是白水中物 质浓度的增加，我们为了维持白水的质量 在可接受的程度，白水一直在由新鲜水稀 释也一直在排弃，因此更加重了白水系统 的不确定性，所以在每一次循环周期中详 细的记录白水状况，并且设定合适的白水 平衡状态是调控湿部化学的基础。
胶体粒子
随着水资源的紧缩与排放水要求的提升， 用水密闭化的程度越来越高，用水密闭化 的结果造成溶解和悬浮物质累积在水系统 中，组成了所谓的胶体粒子
胶体粒子若在系统中凝结会造成筛网堵塞、 网毯黏着或者纸面脏污甚至断纸频繁等负 面作用
胶体粒子与电荷
►任何溶解于水中的物质皆假设与水的电荷有 关，电荷的大小决定于从水中吸收的离子， 大部份制纸浆料中的固体是带负电荷，粒子 会因强电荷而稳定并保持分散，当电位降低 时粒子间会互相靠近，如加入添加物使系统 呈强电荷，粒子间会互相排斥并再分散，在 循环系统中，控制小粒子斥力是湿部化学最 适化的重要部份。
湿部化学的控制参数
► 沉淀控制 ► 适当的凝聚 ► 细小组分的留着与分布 ► 胶体粒子的状况 ► 白水系统的掌握
沉淀控制
湿部化学中一个重要部份，是将湿部循环系统内 和纸机上的沉降物减至最低，这需要使用微生物 控制和凝聚技术去维持纸机在最低的洗涤水量。
选择适当的杀菌剂在起源处处理，能避免微生物 在后段造成的伤害。
湿部对造纸有什么影响？
湿部检测项目
pH值检测-最基本的检测项目
电导率检测
电导率检测
白水中淀粉和COD含量
浆料水相的带电量
浆料水相的带电量
浆料固相的电位
浆料固相的电位
胶体滴定法
胶体滴定法
空气含量检测
滤水速度和留着率的测定
造纸化学品PPT课件
功能型化学品
为了使纸张具备一些性能或使纸张性 能更加完善。 包括：填料、染料、阳离子淀粉等
过程型化学品
为了使纸张的操造运行更加顺 畅、提高车速而添加的一类化 学药品。 包括：保留助剂、内部施胶剂、 树脂控制剂、PAC
填料
在纸料的纤维悬浮液中加入不溶于水（或 微溶于水）的白色矿物质微粒，使得成品 纸张具备某些特性的工艺，这些矿物称为 填料，此工艺则称为加填。
施胶----扩散与渗透
纸或纸板主要由纤维组成，纤维具有亲水性。 纤维本身有微细管，纸页上又有许多孔隙，能起 毛细管作用，这样液滴便会在纸面上产生扩散与 渗透现象，使纸具有吸液性能。阻止纸页的吸液 性能，就要防止液体在纸页上的渗透与扩散。
液滴能否在纸面产生扩散并使其润湿，主要 取决于纸面对液滴的附着力和液滴本身的内聚力 之间的平衡关系。
助留助滤剂
助留助滤作用是指通过加入某些化学药品，将 细小纤维和填料经各种结合方式絮集成较大凝聚物， 并将之粘附于纤维表面以使这些物质得以保留，同 时加速网部的脱水速率。
无机物：硫酸铝、PAC、CaCl2 合成有机聚合物：聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、
聚氨基酰胺 阴离子微粒：Silicate、Bentonite
这些物质包括木质素（lignin） ，木素 磺酸。因此，碱性染料对木素的亲和力极大 ，即对未漂浆（unbleached pulp）和机械（ mechanic酸基团的偶氮化合物。
直接染料与纤维的亲和力很强，可直接对纤 维染色，很多情况下可不用媒染剂，但如与 纸浆混合不匀，则部分纤维易优先染色而出 现色斑。
通过改变磨珠的添加量、 进出磨机的流量，磨盘的 转速，可以控制GCC的粒 径大小，以此达到不同的 使用需求。
阳离子淀粉
(1)目的：将原为阴性的天然淀粉予以阳性化， 使其能吸附在阴性的纤维、细小纤维及填料 上，达到改善细小纤维、填料的保留和提高 纸张强度。
造纸湿部化学综述
造纸湿部化学综述造纸湿部化学综述(上)(2010-04-12 19:49:26)转载▼分类：湿部化学标签：杂谈造纸湿部化学是论述造纸浆料中的各种组成,如纤维、⽔、填料、化学助剂等在造纸机⽹部滤⽔、留着、成形以及在⽩⽔循环过程中相互之间的反应与作⽤的规律,以及对纸机的运⾏和纸产品质量的影响。
对湿部化学过程建⽴⼀套全⾯控制技术,对浆料中的纤维性能、化学品的加⼊量和加⼊点进⾏控制,以满⾜⾼质量纸张和纸机运⾏的需要。
⽣产过程中的检测包括：对浆料的纤维特性,打浆质量,⽹前箱浆料特性,化学品的质量,⽩⽔特性,浆料的zeta电位和阳离⼦需求量，纸张质量等。
具体如下：1，有关浆料特性：纤维原料的特性包括长度、宽度、杂细胞含量,α—纤维素含量,多戊糖含量、卡伯值、灰份等。
长度、宽度、杂细胞含量,对纤维的絮聚,脱⽔作⽤有影响,α—纤维素、多戊糖、卡伯值体现纤维表⾯⽀链多少,游离羟基情况。
2，有关打浆质量：成浆的特性即成浆的打浆度、湿重,间接反映纤维⽐表⾯积⼤⼩、滤⽔性、细纤维化程度、平均长度,对浆料的成形,脱⽔有影响。
3，有关化学品：湿部常⽤的化学品有，助留剂，助滤剂，⼲强剂，湿强剂，施胶剂，浆内淀粉，喷淋淀粉，染料，保洁剂，硫酸铝，填料，消泡剂，杀菌剂等。
对化学品的研究主要是看它们的电性，ph值，分⼦量，浓度，粘度，以及它们和纤维之间的反应特性。
4，有关流浆箱内浆料的特性:包括打浆度、湿重、⽔位、pH值、浓度、灰份等,以确定浆料的脱⽔性能;流速,酸碱程度,含⽔量,填料的含量,以确定湿部化学条件。
5,有关⽩⽔的特性：包括浓度、pH 值、灰份等,以确定湿部化学反应后,酸碱度的变化情况,纤维、填料的留着情况。
6，有关zeta电位和阳离⼦需求量：纸浆固体表⾯均带有电荷(通常是负电荷)，带电的表⾯⾃然会吸附溶液中的异电离⼦在其周围形成由紧密层和扩散层组成“双电层结构”。
紧密层中的离⼦与固体表⾯有较强的吸引⼒，它们随表⾯⼀起运动组成⼀个统⼀体。
造纸工艺培训课件PPT(共 82张)
浆料的基本性质与抄纸关系
2、化学机械浆性质与性能
公司内化学机械浆是以杨木为原料，经过氧化 氢（H2O2）水溶液预处理，采用APMP或PRC APMP工艺制成的漂白浆。岳纸公司生产的 化机浆主要配抄各种印刷书写纸和工业原纸。 3、废纸脱墨浆性质与性能 岳纸公司主要是以美废、国废为原料，经浮选脱 墨后制成的漂白浆，配抄各种印刷书写纸；湘 江纸业、洪江纸业、安泰纸板厂主要是以包装 纸、工业纸板为原料，经机械疏解后制成本色 浆，配抄各类纸袋和包装类纸张。
三、 纤维素、半纤维素与木素
1、 纤维素 纤维素是植物纤维原料最主要的化学成分,也是纸浆、纸张
的最主要、最基本的化学成分。 2 、半纤维素
是指植物纤维原料中除纤维素以外的全部碳水化合物（ 少量的果胶质和淀粉除外），即非纤维素的碳水化合物 。对于一般造纸而言，保留一定量的半纤维素，有利于 降低打浆动力消耗，提高纸页的结合强度，在符合纸张 质量的条件下应尽量多保留半纤维素，以提高得率、降 低生产成本。 3、木素
造纸工艺
授课人：肖群英 2017.8.13
1、《造纸工艺》的任务与要求：
• 《造纸工艺》是浆纸专业的一门重要专业 必修课程。其任务是为满足企业对该专业 专门人才的需要而设置。通过本门课程的 学习，使大家获得本专业应用型国家四级 （中级）技能型人才所应具备的化工基础 理论知识和基本技能。
2、达到以下技能：
在木材中，木素作为一种填充和粘结物质，在木材细胞 壁中，能以物理或化学的方式使纤维素、纤维之间粘结 和加固,增加木材的机械强度和抵抗微生物侵蚀的能力,使 木化植物直立挺拔且不易腐朽。
造纸湿部化学与造纸助剂第二章 造纸湿部化学
颗粒表面电荷相反的离子之间，
一般会通过静电吸引和范德华力紧 密结合在一起，在该区域内电位很 快下降。流体动力滑移面一般存在 于紧密结合的相反离子和紧临表面 的不动层溶剂分子与溶液其余部分 之间。无秩序体系为扩散层，也称 为“古伊—查普曼”区域，在此区 域内电位的下降速度比不动层电位 下降速度小，电位下降到溶液内部 深处，其电位变为“0”。在不动层 (stern)和古伊－查普曼的分界界 面的电位称为Zeta电位，也称双 电层电位。
古伊－查普曼界面
不动层（stern层） 扩散层(古伊－ 查普曼区域)
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➢ 双电层的重要性 疏水悬浮体系的稳定性依赖于悬浮颗粒间的排斥力和吸 引力的相对大小，以及可能发生的颗粒间的碰撞。 相同化学组成的粒子之间总存在有范德华吸引力；如果 胶粒带有相同电荷时，由于双电层的作用而产生静电排 斥力。相反电荷的双电层则会产生吸引，所以稳定作用 和不稳定作用力受吸附聚合电解质的影响。
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二、胶体稳定性理论 胶体的稳定性就是胶体系统对于条件变化的抵抗力，即 胶体系统从一种状态（如分散状态）变为另一种状态（如 凝胶状态）的难易程度。 DLVO理论（经典）：认为胶体之间存在着相互吸引力， 即范德华力；也存在着互相排斥力，即双电层重叠时的静 电排斥力。这两种相反的作用力就决定了溶胶的稳定性。 当粒子间的吸引力占主导时，溶胶发生聚沉；当静电排斥 占优势，且能阻止粒子因碰撞而聚沉时，溶胶处于稳定状 态。该理论定量地解释了溶胶地凝聚现象。
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➢ 胶体的稳定性与凝聚
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2.3造纸主要组分的湿部化学特性 （1）水－造纸过程中最基本的介质
羧基在水中的离子化：纤维羧基可离子化，影响纤维的 表面电荷，因而对湿部化学非常重要。湿部系统pH影响羧 基的电离平衡，pH增加[COO－]增加而[COOH]减少，系 统pH降低则结果相反。 水的电导率：电导率是空间相距1cm物质的导电能力。 电导率是电阻率的倒数，单位S/m（西门子/米）。 在造纸湿部化学测量中，常用单位为uS（微西门子） /cm或mS（毫西门子）/cm.
纸机湿部化学概论
• 水性扩展型消泡剂与油性消泡剂很相近，它用部分水取代油故成 乳液状，但效果略差于油性消泡剂。
• 表面活性型/浓缩消泡剂具有100%的有效成份，不会产生沉积物 ，在加入量较少的情况下，对系统的影响不明显。
系统的添加剂---淀粉
温度对ASA水解速率的影响
酸碱度对ASA水解速率的影响
系统的添加剂---杀菌剂
在系统中加入杀菌剂的目的是用来控制和抑制细菌的繁 殖速度并减少浆料产生腐败的现象
• 细菌简单的可分为需氧细菌和厌氧细菌 • 细菌一般在中性或碱性的条件下生长 • 真菌可分为霉菌和酵母菌 • 真菌喜欢在酸性的条件下生长 • 需氧细菌它只能在有氧气存在的情况下才能生存，当然它同时需
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细菌所产生的菌泥
系统的添加剂---杀菌剂
合理的使用杀菌剂应遵循以下原则：
• 通过毒性实验，挑选出一种或数种合适的杀菌剂 • 确保杀菌剂在浆料中的浓度 • 确保杀菌剂与浆料的接触时间符合该杀菌剂的要求 • 另外，在纸机湿部应尽量避免使用氧化型的杀菌剂，以防止影响
施胶剂及染料的表现。 • 系统的清洗是配合杀菌剂获得了良好表现的重要条件之一。
• 而ASA施胶剂的用量应控制在0.6-0.9公斤/吨浆。系统的pH范围 在5.5-7.5为宜。加入过量的ASA施胶剂容易产生纸机沉积物(温 度和PH会加速ASA的水解速度，并造成生产障碍）
• AKD和ASA都适合在中性或碱性的条件下使用，故可在纸机湿部 使用碳酸钙作填料。
• AKD的熟化较ASA慢，但不容易产生纸机沉积物。
纸机湿部化学的平衡检查
• 最终产品的特性(质量指标)与设定的目标值的比较 • 各种添加剂的加入量是否在标准的范围内？ • 沉积物分析（有机沉积物？无机沉积物？） • 浆料喷溅所造成的孔洞分析（沉积物或微生物造成？） • 断纸分析（非因设备、操作原因）
造纸湿部化学课件
第一章湿部化学概论1、什么是湿部化学造纸湿部化学是造纸工业专用的一个技术术语，主要论述造纸浆料中的各种组分如纤维、水、填料、各种化学助剂等在造纸机网部滤水、留着、成形以及在白水循环过程中的相互反应与作用的规律及其对纸机运转性能和产品质量的影响。
大多数造纸化学家认为造纸湿部化学可定义为“造纸配料组分的胶体化学和表面化学”。
2、湿部化学的研究内容纸料是以水为介质、纤维为主体的悬浮液，根据不同纸张的要求，纸料还可能含有填料、施胶剂、染料、各种助剂和由生产用水带入的电解质等，因此湿部化学研究中相当重要的内容是各种造纸化学品。
湿部化学主要研究各种助剂与纸料各组分之间的相互作用及其对纸机运转性能和产品质量的影响。
具体包括以下三个方面。
2.1 纸料各组分之间的相互作用造纸浆料各组分之间的主要反应如下：纤维、填料和细小纤维的聚集；溶解的聚合物分子在纤维、细小纤维和填料上的吸附；树脂和施胶剂分子的聚集；树脂和施胶剂分子在纤维、细小纤维和填料上的吸附；悬浮和溶解性的阴离子物质表面负电荷的中和；溶解性的无机盐和非溶解性的粒子化合物之间的平衡；组分中表面活性剂分子胶束的形成和应用；纤维、细小组分等对水的吸附作用2.2 造纸湿部化学品及其作用机理造纸湿部化学品主要包括助留剂和助滤剂、干强剂和湿强剂、施胶剂、消泡剂和防泡剂、防腐剂、填料和色料等，研究它们在造纸湿部过程中的作用机理以及影响因素，更好的应用各种造纸化学品。
2.3 湿部化学参数的测量与控制研究湿部各组分和各种化学助剂的目的一是研究与开发更有效、负面影响更小的湿部助剂；二是合理调控湿部各组分之间的作用，以获得最理想的湿部状态，因此对湿部化学参数的测量与控制也属于湿部化学研究的范畴。
3、湿部化学助剂的分类3.1 根据用途来分：有施胶剂、助留剂、助滤剂、干强剂、湿强剂、柔软剂、电荷中和剂、树脂障碍控制剂、消泡剂、杀菌剂等。
3.2 通常根据两个方面：(1)提高纸机的生产效率、改善纸机的运转性能；（2）获得纸张的各种特殊性能将助剂分为两类。
造纸湿部化学品
造纸湿部化学品一、造纸湿部化学 (2)1、基本原理 (2)2、造纸湿部化学的矛盾与纸张的生产 (2)3、湿部化学与造纸工作者 (2)二、纸张增干强剂 (2)（一）纸页结构 (2)（二）纸页强度性质 (3)（三）增干强剂 (3)1、常用增干强剂 (3)2、增强剂作用机理 (3)3、羧甲基纤维素增干强剂 (4)4、植物胶作为增干强剂 (4)5、PAM增干强剂 (4)6、淀粉增强剂 (5)三、增湿强剂 (6)（一）湿强剂的作用机理 (7)（二）湿强剂具备条件 (7)（三）脲醛树脂（U-F树脂） (7)（四）三聚氰胺甲醛树脂（M-F树脂） (7)（五）三聚氰胺甲醛树脂和脲-醛树脂的比较 (8)（六）聚酰胺环氧氯丙烷树脂（PAE树脂） (8)（七）湿强损纸处理 (9)（八）特殊湿强剂 (9)四铝盐在造纸中的重要作用 (9)五浆内施胶 (9)（一）浆内施胶与表面施胶 (9)（二）施胶剂作用机理 (9)（三）分散松香胶施胶 (10)1、酸性施胶技术 (10)2、中性施胶技术 (10)3、AKD施胶技术 (10)4、ASA施胶 (11)六填料 (11)1、填料作用 (11)2、填料性质 (11)3、填料应用技术 (12)七助留助滤剂 (13)（一）助留剂 (13)（二）助滤剂 (13)（三）助留助滤剂 (14)八造纸用色料 (15)（一）调色、染色剂 (15)（二）荧光增白剂 (16)一、造纸湿部化学造纸湿部化学是造纸配料各组分的表面和胶体化学，其论述造纸配料中各组分在纸机网部滤水、留着、成行以及在白水循环过程中相互作用规律的科学，关系到纸机操作性能和最终产品的质量。
1、基本原理（1）纤维、填料、细小纤维的凝聚；（2）溶解的聚合物在纤维、细小纤维和填料的吸附；（3）树脂和胶体分子之间的凝聚；（4）树脂和胶体在纤维、细小纤维和填料的吸附；（5）悬浮和溶解的阴离子物质负电荷的中和；（6）溶解的无机盐和不溶的离子产物之间的平衡确定；（7）表面活性剂形成胶束的扩展；（8）纤维、细小纤维和淀粉对水的吸附。
卫生纸机湿部化学&化学品
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湿部化学监控方法&工具
湿部电荷的测定可被使用于 - 解决湿端化学所导致的问题
- 由良好或不佳的湿端环境来预测纸机运转性的情况
- 优化化学品的添加点 - 监测化学品处理的效果及优化添加量 其需要下述条件 - 要了解所测定的内容是什么 - 趋势分析及历史纪录
- 阳性的 - 水溶性的
- 共价键
- 自我交联 - 热固性的
- 共价键
- 可逆的
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优化湿强剂的效能
•湿强剂与阴离子促进剂的配合使用(如CMC, APAM)
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湿强剂/CMC系统的添加次序建议
配制1~2%稀释液 • 在添加点处用清水进一步稀释至<0.5% 湿强剂加于浓浆 CMC 在湿强剂后加于稀浆 化学平衡是关键
酸性抄纸的pH值一般为4.5~6.5，中性或碱性抄纸pH值一般为 7~9。因此不同的抄纸系统由于纤维上羧基电离程度差异很大，纤维 所带负电荷量的差异也很明显。
这些离子化的羧基基团、磺酸基团与阳性的金属离子、阳离子化学品的阳 性基团进行离子吸附反应。
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浆料组分的比表面积测量
(70%阔叶木与30%针叶木混合浆)
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腐漿的形成过程
纸机上所主要关心的是腐漿的控制
脱落
Stage 1: Conditioning Layer
Stage 2: Bacterial Attachment
Stage 3: Biofilm Formation
Stage 4: Biofilm Maturation
造纸湿部化学与特种纸PPT
合成聚合物：聚丙烯酰胺、乙二醛等 。
干强剂的增强机理
至少有以下三种： 提高纤维间的结合 ：氢键，羟基、胺基与纤维表面羟基 形成氢键结合，增加氢键的数目；静电吸附结合：阳离子 基团与纤维上阴离子基团之间，阴离子基团通过铝离子与 纤维形成静电结合等。 提高纤维分布均匀性，减少纸页的局部应力集中现象：由 此使纤维更加均匀地结合，导致纤维间及纤维与高分子之 间结合点增加，从而提高干强度。 使纸页纤维结合到一起：分子柔韧，增加结合面积（类似 打浆作用）。
张强度、发脆。
降低各种助剂的使用效能。
填料
矿物填料: 属经济类填料，加填既可改善纸张 的性能，也可降低纸张的成本 特殊填料：属于技术填料，采用特殊填料加填
的主要目的不是降低成本，而是利用填料改善
纸张的某些性能 。
矿物填料
（1）白土（高岭土） （2）滑石粉 （3）碳酸钙：
研磨碳酸钙（grinding calcium carbonate，GCC ） 沉淀碳酸钙 (precipitated calcium carbonate, PCC)
3、涂布--纸面的涂饰（化妆）：涂布原纸→涂布机 涂布→干燥→卷曲→再卷→超级压光。 4、或改性（如用氯化锌浸渍-钢纸、用浓硫酸浸渍 羊皮纸-电报条、描图纸）：原纸→浸渍加工→干燥 →卷曲→再卷。 5、再加工（如卫生纸或卷烟纸）：复卷→裁切平板 （或卷筒） →分选包装→入库。
There are two main approaches to the process by which paper is made: mechanical and chemical
节约资源,减少浆耗,减少排水处理负荷 在高速抄造下，力争提高浆中微细组
分的留着，同时又要尽量强化纸机湿 部脱水
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造纸湿部助剂
浆内施胶剂－松香胶、AKD、ASA 助留助滤剂－明矾、PAM、阳离子淀粉、膨润土、硅藻土 干强剂－改性淀粉、PAM、瓜尔胶、干酪素 湿强剂－三聚氰胺甲醛树脂、双醛淀粉、PAE 浆内消泡剂－聚醚类、脂肪酸酯类、有机硅类 柔软剂－表面活性剂、高碳醇、有机硅高分子 分散剂－PEO、PAM等 色料－有机和无机颜料、酸性染料、碱性染料 表面施胶剂－氧化淀粉、羧甲基纤维素、壳聚糖、PVA
内容
• 1、造纸湿部化学概论 • 2、造纸主要组分的湿部化学特性 • 3、纸料的助留助滤 • 4、非纤维添加物质的应用 • 5、白水处理系统
1、造纸湿部化学概论
• 造纸湿部：从纸料制备到纸页成形的这段工序，包括纸料的制备、纸页 的成形和压榨。
什么是湿部 化学？？？
湿部化学是研究造纸湿 部添加的化学品与各组 分对纸机网部滤水、留 着、成形以及在白水循 环过程中的相互作用和 规律，以及对纸机运行 和产品质量的影响机理。
造纸湿部化学的首要任务
研究纸料各组分之间的主要反应，如吸附、絮聚与分散等，及纸料组分的各种表面现象。
在1mm的尺度内观察到的纸 组分:
整根纤维和细小纤维，如射线 细胞、纤维碎片和细小纤维
在0.1mm的尺度内观察到的 纸料组分:
填料粒子，尤其是填料粒子 的聚集体
PAM
在0.01mm的尺度内观察到的纸 料组分:
长纤维 长=3,500 µm
短纤维 宽=22 µm 长纤维 宽=36 µm
助留剂 凝结剂
钛白粉
0.25 µm
短纤维 长=1,200 µm
树脂/胶 粘物
1 µm
高岭土
0.3 - 2.0 µm
PCC
0.2 - 1.0 µm
松香胶
1 µm
GCC
1 - 5 µm
湿部留着-典型的浆料组分
1.2 造纸湿部化学品及其作用机理
机械性能
主要指强度性能，受纤维间结合强度、纤维本身强度和纸页成形性 的影响，还受到纸页均匀性的影响。 湿部化学主要影响纤维间的结合强度，对匀度也有相当的影响。 干强剂、湿强剂、填料、施胶剂等的使用均会影响到纤维间的结合 强度。
外观性能
染料、矿物颜料是影响纸张外观性能的主要因素。主要通过色度、 不透明度、白度等来表示。
如染料会受到一系列的化学和物理因素的影响，为防止染色不良， 必须严格控制配料的化学环境和物理条件；为了提高纸张的白度和 光泽度，在纸张中保留高含量的矿物填料，而矿物填料的聚集又会 对光散射产生不利影响，如何达到二者间的平衡，更好地理解发生 在填料、纤维和助留剂间的化学反应等是非常必要的。
防护及阻力性能
湿部化学系统主要组分： 1、水——造纸过程最基本的介质 2、纤维和细小纤维——造纸主要原料 3、湿部系统干扰物质——阴离子垃圾
湿部化学所涉及内容： 1、胶体与胶体系统 2、表面电位与Zeta电位 3、阳离子电荷需求量
造纸湿部化学助剂
▪ 造纸湿部化学助剂作用： 改善纸页某些特性——功能助剂
改善纸机抄造性能——过程助剂
造纸湿部化学助剂
• 功能助剂作用： 1、改善纸页强度特性 2、改善纸页表观特性 3、改善纸页其它性能
如：增强剂、施胶剂、 染料、增白剂、阻燃剂等。
• 过程助剂作用： 1、提高滤水性能 2、提高留着率 3、改善纸页成形 4、消泡除气 5、控制树脂障碍 如：助留助滤剂、分散剂、消
泡剂、固着剂等
1.1 造纸湿部化学的基本理论
主要包括助留剂、助滤剂、干强剂、湿强剂、施胶剂、消 泡剂、防腐剂、填料、色料等在造纸湿部过程中的作用机 理以及影响因素等内容。
各组分在网部的留着是湿部化学研究中最重要的内容。 单个网孔大约0.25mm×0.25mm；填料粒度大约2.55um；乳化施胶剂粒子0.1-1um；微小细小纤维小于 0.2mm。这些组分要留在网上并非容易。
纸张一个最大的弱点是纤维对水的浸透没有自然的抵抗力。为赋 予纸张表面一定的疏水性，通过添加施胶剂和表面施胶处理可改 善纸张这一性能。
耐久性
对图书、资料、档案等的保存非常重要。造纸湿部化学对纸张的 耐久性能影响很大，如碱性抄纸比酸性抄纸有更好的耐久性，还 有纤维的物理化学状态等也会影响纸张的耐久性。
结构性能
1、定量：一般可通过纸机浆料计量器来控制，但纸机纵向均 匀性受单程留着的强烈影响。现代全封闭助留控制系统可以减 少纸机定量的变化。 2、匀度：是对纸页中各种配料在三维的均匀分布的评价。配 料中的纤维组分过分絮聚会对纸页匀度产生不利影响，导致斑 点的出现以及降低纸页强度和纸页与油墨的结合等。 3、两面性：纸页中物料的非均匀的z向分布。良好的两面性有 较小的z向分布梯度。
高岭土填料粒子，TiO2填料粒子 和膨润土粒子
淀粉
在0.001mm的尺度内观 察到的纸料组分:
TiO2填料粒子 ，勉强看到 SiO2微粒
在0.0001mm的尺度内观察到 的纸料组分:
膨润土粒子，胶体SiO2微粒
纸料悬浮体系极为复杂 纤维——尺寸较大；细小纤维、填料——尺寸较小； 胶料、表面活性剂、助剂——尺寸更小
1.3 湿部化学测量和控制
研究湿部各组分和各种化学助剂相互作用的目的： ➢ 研究与开发更有效的、负面影响更小的湿部助剂； ➢ 调控湿部各组分之间的作用，以获得最理想的湿部状态。
湿部化学测量和控制主要包括湿部化学的实验测量技术 和在线测量、纸机运行数据以及湿部化学的过程控制技术。
1.4 湿部化学对纸张性能和纸机运行性的影响
1.4.1 湿部化学对纸张性能的影响
湿部化学对纸张性能的影响可概括为： 结构性能：定量、厚度、匀度、纤维定向、两面性、透气度、粗 糙度、尺寸稳定性等。 机械性能：抗张强度、撕裂度、耐破度、挺度、内部结合强度、 表面强度等。 外观性能：色泽、亮度、不透明度、光泽度、平滑度等。 防护和阻力性能：施胶度、适印性。 耐久性能：耐久性、返色、化学稳定性等。
运用胶体化学和表面化学的理论来论述造纸配料中各组分的特性以及 作用规律。除纤维外，其它组分颗粒大部分直径均在胶体粒子范围之 内（小于10um)。湿部成形过程中的各种作用均涉及到胶体化学和表 面化学的反应。 高速纸机、封闭白水系统、废纸利用和中性造纸等新技术应用，使湿 部加工在造纸中占有重要的地位，且湿部化学品在造纸中应用的品种 和数量都占有绝对的优势 。