随着造纸白水封闭循环程度的提高,系统中Ca²⁺等多价金属离子在不断积累,对纸机的运行性能和纸页质量造成严重影响。因此,了解和掌握金属阳离子对纤维及带羧基的阴离子干扰物的吸附、离子交换及其作用机理,以更好地控制系统中的多价金属离子,为实现造纸清洁生产和白水封闭循环提供理论依据。研究结论如下:漂白化学苇浆、阔叶浆和针叶浆对Ca²⁺具有化学吸附作用。当pH=7.5±0.3,T=25±1℃时,苇浆、阔叶浆和针叶浆对Ca²⁺的饱和吸附量分别为0.024mmol/g、0.016mmol/g和0.0084mmol/g,等温吸附线均符合Langmuir方程,为单分子吸附;吸附量随pH的升高而增加,当pH>7.0后基本保持不变,温度对吸附影响不明显。Ca²⁺与松香树脂酸钠离子交换速度快,10min树脂酸钙生成量达到稳定。Ca²⁺只能与游离态树脂酸作用生成树脂酸钙,且是一个吸热的过程。ACS是一种改性天然水溶性高分子聚合物,其阴离子取代度为0.56,阳离子取代度为0.02,它具有对Ca²⁺等金属离子的吸附,并依靠自身的阳电荷吸附到纸浆纤维表面。吸附动力学曲线表明:90min时ACS对Ca²⁺离子的吸附达到平衡,吸附符合Langmuir和Freundlich模式,n>1,b>2,为单分子化学吸附。吸附量随pH的升高而增加,随Ca²⁺初始浓度、ACS用量的增加而增大。但ACS用量过大,吸附效能开始下降。ACS与阳离子聚电解质配合使用,可以有效控制Ca²⁺对CPAM和AKD带来危害作用。在同样工艺条件下,添加0.2%的ACS能使纸料的滤水时间缩短23%、白水浊度降低26%NTU、AKD施胶度提高23%。本论文中也对ACS用量、温度、pH值及添加顺序等进行了研究,这些因素均对控制树脂酸钙形成有影响。ACS可通过过吸附溶液中的Ca²⁺离子控制树脂酸钙的沉积。