陈 晨 徐 辉 苏文鹏 戴红旗

(南京林业大学,江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室,江苏南京,210037)

开展造纸清洁生产与白水封闭循环回用是“低碳社会”造纸工业关注的重点之一。白水循环过程中所积累的溶解与胶体物质(Dissolved and Colloidal Substance, 简称DCS)由于带有很高的负电荷也被称为“阴离子垃圾”[1],一般情况下，其以溶解和胶体的形式分散于浆水体系中,难以通过常规方法被去除而不断循环富集,具有潜在的不稳定性[2-4]。一旦DCS因外界操作条件突然改变或与白水系统中积累的无机电解质(尤其是钙、镁等离子)作用,将失稳发生聚集或生成非离子化黏性不溶物,在纸机设备内表面结垢或黏附在成形网和压榨毛毯表面,严重影响系统运行的稳定性和成纸性能[5-6]。无疑,DCS与无机盐积累所产生的问题将随白水封闭循环的进程而日益突出。因此,了解与掌握白水中DCS的来源及其物化性质,探索其在不同条件下的稳定性、发生聚集现象及产生干扰作用的机理与特点,可以从理论上寻找控制与消除DCS和无机电解质积累的技术与方法,最终实现造纸清洁生产。

以往研究DCS所用的原料大多是基于浆料制得的模拟白水,或是利用单一商品模拟物来代表白水中DCS,而实际生产过程中的DCS成分复杂[7-12]。为贴近工厂实际白水,本研究直接以从封闭循环程度较高的文化纸机网下白水中分离出的DCS为对象,分析了白水中DCS的组成与可能来源、粒径分布、存在状态,并以胶体体系的稳定理论为基础,结合浊度、Zeta电位及粒径分析探讨其在无机电解质作用下的稳定性,以便掌握白水封闭循环过程中干扰物的聚集机理,为DCS干扰物控制技术与方法提供理论依据。……