考虑助留体系的成本,首先便是助留剂聚合物的成本,所用助留剂的助留作用产生的经济效益需大于其本身的成本、运输费、贮备费和水电费等之和。
近年来纸产品的发展趋势使得助留剂的应用更具有挑战性,例如成纸定量的降低、纸页加填量的增加;另一方面,由于白水封闭循环系统的引入,生产中清水的使用量降低,纸机的车速也在逐渐增加,随着纸机生产效率和纸机设计的演变,抄纸过程中的水力剪切作用呈现增加的趋势。与传统的单向成形脱水技术相比,双网成形技术的助留作用较差,这些发展趋势均对助留体系提出较高的要求。
应用助留剂的终目的是提高抄纸过程中的生产效率,造纸工作者通常以“纸机运行性”描述纸机在额定工作速率下不间断的、长时间工作的能力。助留剂对纸机运行性的有效作用是能够降低湿部设备表面沉积物的积累速率。因为一旦这些沉积物积累到一定量便会脱落,终导致纸页产生孔洞、污点等纸病。
另一方面,助留剂可以通过增加湿纸页的脱水速率而提高纸机的生产效率,近有研究探讨了助留剂这一效应的作用机理,例如,助留剂可以防止湿纸页中脱水通道的堵塞,同时在纸页成形时有助于形成多孔结构。在某些情况下,脱水速率是影响生产效率以及纸页干燥过程中能量消耗的重要因素。
有研究指出助留剂与纤维的充分混合有利于实现助留剂的有效作用,但是助留剂与浆料的混合会受到各种因素的影响,包括助留剂产品的黏度、浆料中纤维对湍流的抑制、纤维素纤维形成聚体的趋向性,以及纸页成形设备的抑制作用等。根据流体动力学原理,利用有效的混合装置或者将助留剂进行稀释均有助于实现助留剂与纤维的良好混合。
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