纸模企业必须重视生产用水的水质是嘛

纸模企业必须重视生产用水的水质

最近有一家化学助剂生产企业向我提出一个问题：他们的产品在南方纸模企业应用效果很好，而在北方，同样的产品应用效果就不理想。还有一个助剂生产企业问我：他们的产品与不同厂家生产的同类产品配用，效果明显不一样。还有的制品生产企业发现模具结垢非常严重，不知原因何在。究其原因，就是由于各地水质不同所引起。他们对生产用水进行了处理，这些问题就迎刃而解了。

天然水的性质。天然水中含有各种盐类，这些盐类溶解在水中形成离子类物质，即阳离子（如钙、镁、硅、铁离子等）和阴离子（如氯离子、重碳酸根、硫酸根等）。水中有些金属阳离子同一些阴离子结合在一起，在水被加热的过程中，由于蒸发浓缩，产生沉淀，结成不溶于水的物质，附着在受热面上形成水垢而影响热传导。我们把水中这些金属离子的总浓度称为水的硬度。在天然水中最常见的金属离子是钙离子（C a2＋）和镁离子（Mg2＋），因此，通常就把Ca2＋和Mg2＋的总浓度看作水的硬度。天然水按照硬度和含盐量的多少，可达超大型矿资源量范围分类如下表。

硬水的危害。在一定条件下，硬水中的Ca2＋和Mg2＋常在受热设备的表面结垢，如管道循环水可使管道内壁结垢，锅炉受热后锅炉内壁结垢，纸餐具成形热压模具结垢的原因也与硬水关系极大。这些水垢在工业生产中，既影响传热效果，又影响设备正常操作。硬水对有些化学助剂的影响轻则降低化学助剂的效能，重则可使化学助剂沉淀失效。所以必要时应根据设备对水质的要求，对水进行软化或除盐处理。

由于设备对水质的要求不同，对水的处理方法也不相同。

①电子、静电水处理。电子、静电水处理技术是当今世界水工业领域的最新技术之一，从20世纪80年代起在经济发达国家被广泛采用。截至目前，该技术的应用已从冷却循环、采暖及热水供应领域向游泳池水消毒、防止水箱水二次污染、自来水管道防垢、防腐等方面延伸。

静电水处理器的原理是接通电源后，控制器即供给释能器能量，使之阴、阳极间形成高压静电场。被处理水通过释能器时，受场作用，水分子的偶极矩增大并按正负取向呈链状排列；同时，水的一些物理性能发生变化（电导率、溶解氧、粘带力、表面张力等）。通常，称用此方法处理的水为静电活化水。

静电水处理防垢的机理是水中的阴阳离子被偶极矩增大的水分子更紧地包围并呈链状排列，不能自由运动，不能靠近器壁，从而防止了垢分子在器壁上生成。

静电水处理除垢的机理是增大偶极矩的水分子，更容易与壁上垢分子水合，使硬垢变软、疏松，龟裂、脱落，直至逐渐去除积垢。

杀菌、缓蚀的作用机理是增大偶极矩的水分子，在金属器壁上形成水膜，减缓氧化腐蚀，灭活微生物，消除了生物腐蚀，从而可在一定程度上消除黄水、铁锈危害。

经验证明，用电子、静电方法处理过的水作为纸浆模塑设备管道循环用水、真空设备的冷却用水效果较好，但对热压模具减轻结垢效果不好，原因是静电水处理的机理不能消除水中的钙镁离子，只能使这些离子不能靠近管道壁。

②对硬水进行软化处理，可以利用阻垢剂破坏CaCo3等盐类的结晶。

③对纸浆模塑设备最有效的方法是用软水机进行水质处理。软水机的作用机理是通过软化剂树脂进行离子交换。水的离子交换软化过程涉及硬性矿物质，主要是钙和镁被钠矿物质交换和取代。

水中的钙镁离子实际上是溶解在水中的矿石。当水渗入岩层和土壤时溶解了钙和镁沉积物，最终进入到地下水层。当水从地下水层被抽到地表时，水中含有钙镁离子硬性矿物质，这种水被称为硬水。软水机使溶解在水中的钙镁离子硬性矿物质与软化剂树脂上的软性矿物质钠交换，钠对与它接触的目标物危害很小，这主要是因为它不以水垢形式堆积在其表面上。在适当的容器中，使含硬性矿物质的水通过人造的离子交换树脂可发生离子交换反应。当钙和镁离子被取代（交换）后，正的钠离子连接到了负的交换位置上，最终交换位置全被钠离子占据，这时软水机送出的水就是软化水。

用软化水稀释化学助剂，不但可以降低助剂用量，而且可使化学助剂最大限度地发挥效用，达到减轻热压模具结垢和降低助剂成本的目的。作者最近帮助一个长期被硬水困扰的纸浆模塑企业安装了一台软化水装置，效果非常明显，其防水剂的用量从6％降到4．5％。

水质的检测可使用简易的电导率测水笔。

防止模具结垢的方法：尽管采用水处理技术可使设备结垢减轻、化学助剂增效，但由于浆液细小纤维及化学助剂的影响，设备的结垢问题还不能彻底解决。由于各生产厂家地域不同水质有差异，对成型设备的影响也不一样，有的结垢快，有的结垢慢。不管结垢快慢，各企业必须根据自身情况定期对模具进行清理，不要等模具塞堵孔严重时再去清理，以控制方法：可选择实验力、实验速度、位移、应变等实验方法免影响模具寿命和生产的正常进行。江苏的一家生产企业一个月清理一次水垢日本神户钢铁公司的GC45、GZ45、GC150产品的个性化会愈来愈明显、GV10、X660，而山东的一个厂家则一个星期就清理一次。他们安装了软水机以后，情况明显好转。

下面介绍三种化学清垢的方法：

1．日本采用温度在80℃以上，浓度为9％的氢氧化钠溶液循环清洗，在碱性条件下，用含有连二亚硫酸钠的溶液还原溶解，可彻底除去AQ垢；

2．美国专利介绍的方法是：用含0．5％热碱如碳酸纳-氢氧化纳溶液和还原性试剂如连二亚硫酸盐（钠、锌）、硼氢化钠……以及表面活性剂，在温度50～100℃清洗AQ型结垢，实践证明是一种十分有效和简便的方法；

3．国内有的厂家采用2～3％的草酸溶液加入缓蚀剂清洗模具效果极佳。方法是做一个耐腐蚀的塑料槽子，装进草酸溶液，把结垢的模具放入，然后加热至45℃，自然或循环浸泡4小时或采用超声波使溶液产生振动，可使模具表面和孔眼中的积垢全部自行脱落，然后用清水洗净晾干即可。