制约造纸色浆高留着率的关键:炭黑分散剂的选型与优化
引言:为什么造纸色浆的“留着率”是核心痛点?
在造纸色浆,尤其是炭黑色浆的应用中,**高留着率**是衡量分散剂性能的关键指标。若分散剂选择不当,炭黑颗粒易在纸浆中流失或絮凝,不仅导致纸张颜色不均、发灰,还会增加生产成本。因此,如何通过炭黑分散剂的选型,实现炭黑在纤维上的高效锚固,是工程师面临的核心挑战。
高留着率的关键问题与解决方案
炭黑因其高比表面积和强疏水性,在水性体系中极难分散和稳定。常规分散剂在造纸湿部环境中(高剪切、强电解质)容易失稳,导致留着率下降。要实现高留着率,分散剂需具备:
1. **强吸附锚固能力**:对炭黑表面强力吸附,抵抗脱附。
2. **合理的分子结构**:提供空间位阻或电荷排斥,防止再聚并。
3. **与纸浆纤维的相容性**:避免与阳离子助剂(如留着剂)发生冲突,导致破乳。
#### 核心方案:涂易乐® DS系列高分子分散剂
针对上述痛点,天津赫普菲乐推荐的 **涂易乐® DS-195H** 和 **涂易乐® DS-195L** 是专为难分散颜料(如炭黑)设计的高性能水性分散剂。两款产品均为非离子型高分子分散剂,其核心优势在于:
- **强效的锚固与空间位阻**:通过高分子链段在炭黑表面形成多点吸附,同时提供强大的空间位阻效应,有效防止颗粒在研磨后反粗、絮凝。这与传统小分子分散剂截然不同,后者在造纸湿部环境下极易解吸。
- **优异的降粘效果**:能有效降低高浓度炭黑色浆的粘度,便于制备高固含色浆,从而减少稀释水用量,间接提高留着率。
- **出色的稳定性**:DS-195H 和 DS-195L 的固含量分别在39-44%和38-42%,其高分子结构使其在宽pH值和温度范围内保持稳定,适应造纸工艺的复杂环境。
应用建议与配方要点
#### 如何优化色浆配方以提升留着率?
1. **分散剂用量**:建议先将涂易乐® DS-195H 按炭黑量的15%-30%加入研磨水中,调整pH值至8-9,再加入炭黑进行研磨。需要根据具体炭黑品种和粒径要求,进行梯度试验。
2. **辅助助剂的协同**:
- **润湿剂**:在研磨阶段,可辅助加入 **涂易乐® Superwet-320**(0.3%-0.5%),利用其超低表面张力(26.2 dyn/cm)快速润湿炭黑,缩短研磨时间。
- **消泡剂**:搅拌和研磨易产生微泡,影响色浆稳定性和后期上纸效果。推荐使用 **涂易乐® Foamic 024**,其为不含硅、不含矿物油的 **非离子型有机聚合物消泡剂**,用量0.2%-0.5%,有效消除微泡,且不会引起纸张缩孔或纸病,完全匹配高留着率的工艺要求。
3. **与造纸湿部化学品的兼容**:在将色浆添加到纸浆中前,建议小试检测与阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)等留着剂的相容性。由于 DS-195H 是非离子型,通常不会与阳离子体系发生电荷冲突,稳定性优异。
如何验证高效分散剂的效果?
我们强烈建议您进行系统的实验室对比测试。通过对比不同分散剂在相同工艺下制备的色浆,评估:
- **着色力**:测定纸张的K/S值或反射率。
- **留着率**:使用动态滤水仪(DDJ)或灰分法测定炭黑在湿纸幅中的保留比例。
- **粒度分布**:使用激光粒度分析仪追踪研磨效果和储存稳定性。
寄样流程
天津赫普菲乐免费提供 **涂易乐® DS-195H**、**DS-195L** 及其他协同助剂(如Superwet-320、Foamic-024)的 **测试样品**。您只需告知您的具体工艺参数(如炭黑型号、目标固含、研磨设备等),我们即可为您定制送样方案,并附上初步的推荐用法。点击“联系客服”或直接留言,提供您的单位信息和测试需求,我们将第一时间为您寄样,并提供全程技术支持,帮助您实现高留着率的理想效果。
