第八章其他造纸助剂优秀课件.ppt
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1、第八章第八章 其他造纸助剂其他造纸助剂第1页,本讲稿共36页 8.1 染料与增白剂染料与增白剂 染色:要求色相,染料染色:要求色相,染料增白:荧光增白剂增白:荧光增白剂显白:利用与杂色相邻并相反的颜色的染显白:利用与杂色相邻并相反的颜色的染料,料,消除消除不希望有的杂色。不希望有的杂色。第2页,本讲稿共36页 8.2 阻燃剂、耐热剂阻燃剂、耐热剂 l阻燃剂:使纸张具有阻燃功能的化学药阻燃剂:使纸张具有阻燃功能的化学药品称为阻燃剂品称为阻燃剂 l耐热剂:提高绝缘纸耐热性能的化学药耐热剂:提高绝缘纸耐热性能的化学药品。品。第3页,本讲稿共36页8.2.1 阻燃剂阻燃剂(1)阻燃剂及其阻燃机理阻燃剂
2、及其阻燃机理 阻燃的两种途径:阻燃的两种途径:隔离:隔离:阻断阻断纸及纸制品与纸及纸制品与氧气氧气的直接接触;的直接接触;吸吸热热:加加入入的的阻阻燃燃剂剂受受热热分分解解吸吸收收大大量量的的热热能能,使使纸纸及及纸纸制制品品即即使使受受热热也也达达不不到到燃燃点点或或热热分分解解温度。温度。第4页,本讲稿共36页卤元素阻燃剂卤元素阻燃剂l常常用用氯氯元元素素和和溴溴元元素素阻阻燃燃剂剂,有有机机氯氯如如聚聚氯氯乙烯,无机溴如乙烯,无机溴如溴酸钙和溴化溴酸钙和溴化铵。铵。l机机理理:卤卤化化物物受受热热分分解解后后释释放放出出难难燃燃的的卤卤化化氢氢气气体体,密密度度又又比比空空气气大大,可可
3、排排除除空空气气,在在纸纸及及纸纸制制品品表表面面形形成成气气体体保保护护层层,破破坏坏可可燃燃体体系系中中空空气气与与纸纸及及纸纸制制品品的的直直接接接接触触,使使纸纸及及纸纸制制品品的的燃燃烧烧速速度度减减缓缓或或熄熄灭灭。同同时时,氯氯和和溴溴有有被被氧氧化化成成高高级级氧氧化化物物的的能能力力,大大大大消消耗了耗了燃烧过程所需要的燃烧过程所需要的氧氧。第5页,本讲稿共36页 磷元素阻燃剂磷元素阻燃剂 l主要是主要是磷的有机磷的有机化合物化合物:聚磷酰胺、磷酸酯衍生物。:聚磷酰胺、磷酸酯衍生物。l机机理理:磷磷化化物物受受热热分分解解生生成成偏偏磷磷酸酸,在在较较高高温温度度下下聚聚合合
4、生生成成聚聚偏偏磷磷酸酸而而附附着着在在纸纸及及纸纸制制品品表表面面上上形形成成保保护护层层,起起到到隔隔绝绝空空气气的的作作用用。同同时时,由由于于聚聚偏偏磷磷酸酸的的强强酸酸性性,易易使使纸纸中中纤纤维维脱脱水水形形成成碳碳化化保保护护层层,该该层层既既隔隔绝绝了了空空气气,又又防防止止和和减减少少了了有有机机可可燃燃气气体体(纤纤维维热热解解产产生生的的甲甲烷烷、一氧化碳等一氧化碳等)的生成和逸出,从而起到阻燃作用。的生成和逸出,从而起到阻燃作用。第6页,本讲稿共36页 铝元素阻燃剂铝元素阻燃剂 l氢氧化铝:价格便宜,热稳定性氢氧化铝:价格便宜,热稳定性好好l机理:氢氧化铝在机理:氢氧化
5、铝在250以上就会分解为三氧化二铝,以上就会分解为三氧化二铝,并释放出水分。该分解反应为并释放出水分。该分解反应为强吸热反应强吸热反应,能够吸,能够吸收大量的热能,而生成的收大量的热能,而生成的三氧化二铝三氧化二铝也是一种也是一种惰性惰性吸热载体吸热载体。这样纸制品在吸热时,受热部位的。这样纸制品在吸热时,受热部位的纤维温纤维温度低于燃点温度度低于燃点温度,不起火燃烧。,不起火燃烧。l最大优点就是在整个最大优点就是在整个阻燃过程中不产生有害物质,阻燃过程中不产生有害物质,其应用前景十分广泛。其应用前景十分广泛。l氢氧化镁铝氢氧化镁铝:“记忆记忆”功能功能第7页,本讲稿共36页 含硼化合物含硼化
6、合物 l硼酸锌硼酸锌 l机理:硼酸盐在受热分解时生成机理:硼酸盐在受热分解时生成硼酸酐硼酸酐(B2O3),在高温下,在高温下,硼酸酐会形成一层玻璃状的保护硼酸酐会形成一层玻璃状的保护层层,具有,具有隔热和隔绝空气隔热和隔绝空气的作用,与此同时,的作用,与此同时,反应放出的反应放出的水分水分在一定程度上也抑制了燃烧反在一定程度上也抑制了燃烧反应。应。第8页,本讲稿共36页 2.阻燃剂的应用阻燃剂的应用 阻燃剂可以采用阻燃剂可以采用浆内添加法浆内添加法浸渍法浸渍法施胶压榨法施胶压榨法涂布法涂布法喷洒法喷洒法 等方法把阻燃剂施加在纸中或纸的表面。等方法把阻燃剂施加在纸中或纸的表面。第9页,本讲稿共3
7、6页 浆内添加法浆内添加法 l适适用用于于水水不不溶溶性性阻阻燃燃剂剂,将将阻阻燃燃剂剂与与其其他他填填料料一一起起添添加加到纸浆中,然后抄造成纸。到纸浆中,然后抄造成纸。l添加位置比较灵活添加位置比较灵活,主要保证其在纸料中分散均匀。,主要保证其在纸料中分散均匀。l优优点点是是适适于于各各种种纸纸的的生生产产,操操作作简简单单,阻阻燃燃剂剂在在纸纸中的分布比较均匀,故纸的中的分布比较均匀,故纸的阻燃功能比较均一阻燃功能比较均一。l缺缺点点是是阻阻燃燃剂剂流流失失比比较较大大,一一般般阻阻燃燃剂剂的的留留着着率率达达到到80就就非非常常不不容容易易了了。解解决决流流失失问问题题的的最最好好办办
8、法法是是加加入入合合适适的的助助留留剂剂。该该法法用用于于生生产产防防火火纸纸板板或或高高定定量纸张时,效果更好量纸张时,效果更好。第10页,本讲稿共36页 浸渍法浸渍法 l该该方方法法适适于于水水溶溶性性阻阻燃燃剂剂。把把水水溶溶性性阻阻燃燃剂剂配配成成溶溶液液,浸浸渍渍到到纸纸中中,经经加加热热干干燥燥后后即即可可制得阻燃纸。制得阻燃纸。l该该方方法法制制得得的的阻阻燃燃纸纸耐耐水水性性差差,吸吸湿湿性性强强,纸的强度下降显著,易发黄变硬纸的强度下降显著,易发黄变硬。l浸浸渍渍法法要要求求纸纸张张具具有有相相当当高高的的吸吸收收性性和和湿湿强强度度,最最好好是是浸浸渍渍皱皱纹纹纸纸、棉棉纤
9、纤维维纸纸、合合成成纤纤维维纸纸和和无无纺纺布布。纸纸张张在在槽槽式式表表面面施施胶胶机机上上或或染纸机上可完成浸渍。染纸机上可完成浸渍。第11页,本讲稿共36页施胶压榨法施胶压榨法 l在在有有施施胶胶压压榨榨装装置置的的纸纸机机上上使使用用。采采用用该该法法时时,因因对对施施胶胶压压榨榨的的附附着着量量有有限限制制,所所以以不不能得到能得到100的阻燃纸的阻燃纸。l只只要要能能得得到到足足够够的的附附着着量量,施施胶胶压压榨榨法法就就会会有有如如下下优优点点:可可以以短短时时间间、小小批批量量生生产产。只只需需纸纸表表面面有有阻阻燃燃性性的的制制品品,施施胶胶压压榨榨法法用用最最少少量量的的
10、阻阻燃燃剂剂就就可可以以达达到到预预期期的的效效果果。施施胶胶压压榨榨是是在在机机内内进进行行,与与机机外外处处理理的的浸浸渍法相比,渍法相比,加工费用低加工费用低。第12页,本讲稿共36页 涂布法涂布法 适适用用于于不不溶溶或或难难溶溶的的阻阻燃燃剂剂。把把阻阻燃燃剂剂均均匀匀分分散散在在胶胶粘粘剂剂中中,制制成成乳乳状状涂涂料料,然然后后用用涂涂布布的的方方法法把把此此涂涂料料涂在纸的表面,经加热涂在纸的表面,经加热干燥即可得涂布型阻燃纸。干燥即可得涂布型阻燃纸。优优点点是是阻阻燃燃剂剂大大部部分分集集中中在在纸纸的的表表面面,对对纸纸的的物物理理性性能能影影响响较较小小,特特别别是是对对
11、涂涂布布加加工工纸纸,仅仅需需在在涂涂料料中中加加入入阻阻燃燃剂剂。为为取取得得良良好好的的阻阻燃燃效效果果,要要求求阻燃剂粒径小而均匀。阻燃剂粒径小而均匀。缺点是缺点是阻阻燃效果不够理想燃效果不够理想。第13页,本讲稿共36页 用量与组合用量与组合l用用量量:根根据据纸纸及及纸纸制制品品的的用用途途、阻阻燃燃剂剂的的使使用用效效果果等等因因素素而而定定。低低定定量量纸纸阻阻燃燃剂剂的的用用量量一一般般为为20(对对绝绝干干纤纤维维质质量量)左左右右;高高定定量纸量纸阻燃剂的用量阻燃剂的用量为为510。l组组合合:在在实实际际使使用用中中,为为了了赋赋予予纸纸张张良良好好的的阻阻燃燃性性能能,
12、所所用用的的阻阻燃燃剂剂往往往往是是几几种种阻阻燃燃元元素素的的阻阻燃燃剂剂复复合合或或复复配配而而成成的的,如如,磷磷卤卤体体系系、锑锑卤卤体体系系、磷磷氮氮体体系系等等。这这些些复复合合或或复复配配的的阻阻燃燃剂剂,可可发发挥挥协协同同作作用用,比比单单一一元元素素阻阻燃燃剂剂效效果果好好得得多。多。第14页,本讲稿共36页 3.阻燃剂的发展方向阻燃剂的发展方向 l由由浆内添加转向涂布浆内添加转向涂布l研究和应用研究和应用无毒副无毒副作用作用的阻燃剂的阻燃剂 l克服阻燃纸阻燃功能不长久的缺点,开发了克服阻燃纸阻燃功能不长久的缺点,开发了反应型阻燃剂反应型阻燃剂:磷酸盐单体或卤化单体与纤维中
13、的组分发生接枝反应,从而赋磷酸盐单体或卤化单体与纤维中的组分发生接枝反应,从而赋予纸及纸制品予纸及纸制品长期稳定的阻燃效果长期稳定的阻燃效果。反应型的阻燃剂因为真。反应型的阻燃剂因为真正成为了纸中纤维的一部正成为了纸中纤维的一部分,因此不但效果好,而且对纸的分,因此不但效果好,而且对纸的物理性能几乎无不良影响。物理性能几乎无不良影响。第15页,本讲稿共36页 8.2.2 耐热剂耐热剂l胺胺盐盐:在在纸纸中中直直接接加加入入三三聚聚氰氰胺胺、双双氰氰胺胺、聚聚丙丙烯烯酰酰胺胺等等,使使绝绝缘缘纸纸的的耐耐热热性性能能进进一一步获得大幅度改善。步获得大幅度改善。l吗吗啉啉(1,4-氧氧氮氮杂杂环环
14、己己烷烷):在在纸纸中中添添加加吗吗啉啉也也可可以以提提高高绝绝缘缘纸纸的的耐耐热热性性能能。如如果果加加入入阳阳离离子子淀淀粉粉,则则比比单单独独加加吗吗啉啉更更能能提提高纸的耐热性能。高纸的耐热性能。第16页,本讲稿共36页8.3 防腐剂防腐剂l防腐剂可使微生物蛋白质变性,促使其死防腐剂可使微生物蛋白质变性,促使其死亡,因此,防腐剂实际上是亡,因此,防腐剂实际上是杀菌剂和抑菌杀菌剂和抑菌剂剂。l浓度高或作用时间长浓度高或作用时间长,可以,可以杀菌杀菌;浓度低浓度低或作用或作用时间短时间短,只能起,只能起抑菌抑菌作用作用第17页,本讲稿共36页无机防腐剂无机防腐剂l氧化型杀菌剂氧化型杀菌剂:
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