阳离子淀粉-阴离子纳米二氧化硅体系对留着和滤水的影响

纳米粒子作为助留助滤剂被广泛用于造纸行业，通常与像阳离子淀粉这样的高阳离子电荷密度的聚合物共同使用。尽管如此，人们对其在湿部系统中的作用发挥及作用机理知之甚少。该研究通过一些过程参数（滤水、留着以及整个系统的静电作用）来表征纳米二氧化硅在造纸湿部系统中的作用。结果表明，纳米二氧化硅的性能可通过其与湿部系统中的复杂环境相互作用表现出来。这种相互作用机理似乎依赖于纳米粒子进入阳离子淀粉-细小组分-纤维形成的网络结构中，纤维网络在成形网上形成一种多孔结构的湿纸幅，这些均与浆料滤水和留着关系密切。

近几年来，包括纳米二氧化硅在内的各种阴离子胶体二氧化硅已经被大量使用。实验室条件下制备的纳米二氧化硅（有机物改性的阳离子纳米二氧化硅或其他纳米结构的二氧化硅和硅酸盐）也已应用于造纸中。表1为典型的纳米二氧化硅特性。

表1 典型的纳米二氧化硅特性

关于在阳离子聚合物存在情况下纳米粒子对浆料滤水和留着的影响已开展了大量研究，但是纳米粒子通过何种机理来改善滤水和留着仍旧未被充分理解。为了解释细小颗粒与高分子聚合物间的相互作用对滤水和留着的影响，本研究考察了纳米二氧化硅与季铵盐型阳离子淀粉共同使用时浆料悬浮液Zata电位的变化，同时考察了湿部系统中细小组分对纳米粒子效能的影响。……