Einführung
Wasserlösliches Papierretentionsmittel ist ein funktioneller Nassendzusatz für die Papierherstellung mit wasserlöslichem Polymer mit hohem Molekulargewicht als Hauptwirkstoff, der vollständig in Wasser vorgelöst ist, um eine stabile wässrige Lösung zu bilden. Durch elektrostatische Adsorption und Brückenbildung zwischen kationischen funktionellen Gruppen in seiner Molekülstruktur und Zellstofffasern, Feinfasern und Füllstoffpartikeln verbessert dieses Produkt die First-Pass-Retention (FPR) und First-Pass-Ascheretention (FPAR) des Papierstoffs auf dem Siebabschnitt der Papiermaschine deutlich, reduziert Faser- und Füllstoffverluste, verbessert die Qualität der Siebwasserzirkulation, senkt die Abwasserbehandlungsbelastung und optimiert die Gleichmäßigkeit der Blattbildung, die physikalische Festigkeit und die Oberflächeneigenschaften.
Als Kernbestandteil des Nassend-Chemiesystems in der modernen Papierindustrie wird wasserlösliches Papierretentionsmittel als farblose bis hellgelbe transparente oder durchscheinende viskose Flüssigkeit mit einem Feststoffgehalt von typischerweise 5 % bis 20 % geliefert. Es zeichnet sich durch gebrauchsfertigen Komfort, vollständige Auflösung, gleichmäßige Dispersion, genaue Dosierung und gute Systemkompatibilität aus. Es wird häufig bei der Herstellung verschiedener Kulturpapiere, Verpackungskartons, Seidenpapiere und Spezialpapiere sowie bei Papierherstellungsprozessen mit hohem Füllstoffgehalt, hoher Geschwindigkeit und hohen geschlossenen Zirkulationsgraden eingesetzt.
Im Hinblick auf die chemische Zusammensetzung und die strukturellen Eigenschaften liegt die Kerntechnologie des wasserlöslichen Papierretentionsmittels im molekularen Design und der wässrigen Stabilisierung von kationischem Polyacrylamid (CPAM) mit hohem Molekulargewicht. Seine Grundstruktur ist ein Copolymer aus Acrylamid und kationischen Monomeren (wie Diallyldimethylammoniumchlorid DADMAC, Methacryloyloxyethyltrimethylammoniumchlorid DMC), das durch wässrige radikalische Polymerisation oder Phaseninversion nach inverser Emulsionspolymerisation hergestellt wird und lineare oder leicht verzweigte langkettige Polymere mit einem Molekulargewicht von 1.000.000–15.000.000 Da und einer Ladungsdichte von 5 %–40 % (Molanteil) bildet.
Entsprechend der Kombination aus Molekulargewicht und Ladungsdichte kann es in folgende Kategorien eingeteilt werden:
- Typ mit niedrigem Molekulargewicht und hoher Ladungsdichte (MW 500.000–2.000.000 Da, Ladungsdichte 25–40 %, schnelle Ladungsneutralisierung, Patch-Mechanismus);
- Typ mit mittlerem Molekulargewicht und mittlerer Ladungsdichte (MW 2.000.000–8.000.000 Da, Ladungsdichte 10–25 %, ausgewogene Retention und Bildung);
- Typ mit hohem Molekulargewicht und niedriger Ladungsdichte (MW 8.000.000–15.000.000 Da, Ladungsdichte 5–15 %, starke Brückenwirkung, optimale Retention);
- Typ mit ultrahohem Molekulargewicht (MW >15.000.000 Da, sehr niedrige Ladungsdichte, für besondere Anforderungen an die hohe Retention).
Das Produkt erscheint als farblose bis hellgelbe transparente viskose Flüssigkeit mit einem Viskositätsbereich von 200–10.000 cP (bei 25 °C), einem pH-Wert von 4,0–7,0, einer Auflösungszeit < 2 Stunden und einer Haltbarkeitsdauer von 3–6 Monaten (geschützt vor hohen Temperaturen, starker Scherung und Schwermetallionen). Es weist eine gute Kompatibilität mit Wet-End-Additiven wie kationischer Stärke, Polyaminen und Aluminiumsalzen auf.
Der Wirkmechanismus des wasserlöslichen Papierretentionsmittels ist eine Kombination aus Ladungsneutralisierung, Adsorptionsüberbrückung und Flockungsretention. Im Strömungssystem der Papiermaschine adsorbieren seine kationischen Gruppen elektrostatisch auf den Oberflächen negativ geladener Zellulosefasern, feiner Fasern und Füllstoffe (Kalziumcarbonat, Talk, Kaolin, Titandioxid), wodurch ein Teil der negativen Ladung neutralisiert, das Zeta-Potenzial verringert, die elektrische Doppelschicht komprimiert, die elektrostatische Abstoßung verringert und die Van-der-Waals-Anziehung zwischen Partikeln erhöht wird, wodurch die Annäherung und Aggregation der Partikel gefördert wird.
Ketten mit hohem Molekulargewicht bilden physikalische „Partikel-Polymer-Partikel“-Brücken zwischen mehreren Partikeln und bilden so ein dreidimensionales Flockennetzwerk, das feine Fasern und Füllstoffe in der Fasermatrix einfängt. Während der Entwässerung auf der Siebpartie werden diese Flocken durch Filtration, Adsorption und mechanischen Einschluss im Formblech abgelagert, wodurch eine hocheffiziente Retention erreicht wird.
Im Vergleich zu Pulverprodukten ist das wasserlösliche Papierretentionsmittel vollständig gelöst und verfügt über vollständig verlängerte Molekülketten. Es kann sich sofort verteilen und nach der Zugabe zum Zellstoff adsorbieren, mit schnellerer Flockungskinetik (die innerhalb von Sekunden abgeschlossen ist), einer gleichmäßigeren Flockenstruktur und weniger negativen Auswirkungen auf die Blattbildung.
Zu unseren Hauptprodukten gehören Polyaluminiumchlorid, Aluminiumchlorhydrat, Polyeisensulfat, biochemische Bakterien, Polyacrylamid-PAM und Entfärbungsmittel.