造纸过程中使用造纸杀菌剂的意义
2015-03-06 11:42:01
天纬化学
近年来随着科学技术的日益发展，造纸技术在实现着阶梯式的跨越。纸机车速的提高，纸机白水的“零”排放以及对纸机湿部化学品的重视，使得纸浆流体中含有丰富的碳源、氮源及矿物质，加上适宜的温度，为微生物的生长创造了理想的滋生环境。而在高档文化用纸的生产过程中，随着系统的pH值的提高更为微生物的繁殖提供了有利的条件。微生物的大量繁殖会产生断纸，纸张上产生污点、黑斑和孔洞等纸病，造成添加剂的变质，纸张变色，堵塞网孔，纸机系统及纸产品中产生异味等诸多负面影响。因此在造纸过程中需要使用微生物控制技术即系统清洗及添加杀菌剂来解决这一问题。下面就由天纬化学小编给大家介绍一下造纸杀菌剂的作用和意义吧。
1 生物膜问题
生物膜是由固着的各种微生物相互作用形成的，主要是利用其周边环境中的营养物质以及代谢产物生长和繁殖的。这些微生物通过吸收多聚糖物质而依附在固体表面上，从而形成粘性的凝胶状物质，造纸行业称之为沉淀物。
细菌在形成生物膜的过程中并不是消极的，而是主动吸附在纸机表面并能找到合适的生存空间。能够产生生物膜的细菌的生产能力在很大程度上受周围环境的影响，营养物质、温度、和空气是非常重要的因素。因此，改变环境因素可能增加生物膜的生成。这已经在造纸从酸性到碱性转变过程中得到了验证。碱性造纸为微生物的繁殖提供了比酸性造纸更好的环境，但是，生物膜的消除受很多因素影响，像纸机的车速和温度、留着率、无机物沉淀类型、微生物类型等。有时，尽管没有出现生物膜问题，但细菌数还是很高。
由微生物产生的生物膜会带来一系列问题，它会影响
杀菌剂的效果和脱水元件的能力，改变周围的环境（pH、温度等），会带来纸病严重时会引起断纸，这些胶粘物还可以帮助微生物吸附于物体表面并为其提供更多的食物来源。生物膜脱落时，就形成微生物及固体悬浮物组成的腐浆团，从而干扰纸机生产。这些腐浆团中的微生物因有外层的保护，普通的杀菌剂难以发挥作用。此外，生物膜也使浮游微生物难以生存，有生物酶反应形成的物质降解如变色、挥发性的脂肪酸与硫化氢和臭气的产生等，而由生物膜产生的酸性产物导致浆料酸碱性波动，同时腐蚀生物膜下面的固体表面，使固体表面出现疤痕和凹凸不平。因此，在造纸过程中控制生物膜的形成具有十分重要的意义。
2 造纸原料的腐败问题除了形成生物膜问题之外，微生物作用也能使纸料和浆料的腐败。化学浆所能提供给微生物的营养小，因为在化学浆制浆时所用的化学物质会溶解木材中许多物质，留下纤维素和一些木质素。随后大多数可溶解物质在洗涤过程中就被从化学浆中除去。而机械浆例如磨木浆，则制浆过程会保留木材中的所有营养物质。因此，在其他因素相同时机械浆发生腐败的可能性大于化学浆。浆料的腐败会带来一系列的问题：如失去有用的纤维，纸张丧失应用的强度，纸浆退色等。
3 纸机运行问题
微生物的大量生长会导致一系列纸机操作运行问题特别是微生物形成的生物膜，如由此产生堵塞过滤器和筛孔、减少造纸网和毛毯的使用寿命、纸机断纸和清洗次数增多使得产量和质量下降等。
4 腐蚀问题
大多数种类的微生物在新陈代谢过程中都包含着氧化还原反应并伴随着能量的释放。作为电子的提供者或电子的载体，微生物能够吸附在金属物体的表面并引起或加强物体表面的电化学反应。微生物的新陈代谢作用能够产生酸性物质（使周围pH值降低），生成具有腐蚀性的沉淀物，改变物体表面的电化学反应，从而影响物体表面的腐蚀作用。
5 添加剂失效问题
常用的化学添加剂包括淀粉、蛋白质、二氧化钛、碳酸钙、施胶剂和消泡剂等。添加剂中的微生物污染来源于多种渠道，包括对稀释水、冷凝水处理不当，当然外购的添加剂中也含有大量污染微生物。在添加剂中微生物的生长常常伴随着添加剂粘度的变化、pH值降低和产生异味。在此最值得注意的是淀粉和蛋白质，它们是微生物的理想营养源，微生物能将淀粉转化为糖类，将蛋白质降解为氨基酸类，以利其生长繁殖，其它添加剂虽不是微生物最佳营养物质，但其中含有对其功能十分关键的分散剂。如果这些分散剂被微生物降解，会引起pH值、粘度等的变化，如白土、沉淀型和研磨型碳酸钙、二氧化钛中将产生微粒子，进而发生微凝聚作用形成微团，使涂布表面产生细微刮痕。
6 产品质量问题
当大量的微生物细胞和菌丝体从生物膜上脱落进人纸机抄造过程中时，一系列的问题会随之发生。这些自由移动的菌丝体会形成和黑斑，使成纸质量下降，会使纸机的脱水能力下降。
细菌形成的孢子是非常令人头痛的，因为这些孢子在经过高温烘干后还能存活，因此，它们能够留在成纸中，这点在生产食品包装纸的过程中是应值得注意的。
系统中的微生物能够产生大量的有机酸，这些化合物是带有气味的，并能被带入成纸中的。