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造纸助留剂的研究进展
杨开吉 苏文强
东北林业大学 生物质材料科学与技术教育部重点实验室 哈尔滨 150040
摘 要:介绍了国内外造纸助留种类、应用现状及进展,探讨了目前国内各类助留剂使用的
优劣并与国外同类产品进行了比较,指出研制适合我国造纸所需助留剂迫在眉睫。
关键词:助留剂;现状;发展;
我国造纸工业不断向着高速化、连续化、大型化方向发展,劳动生产率不断提高,由于
针叶木资源的缺乏,阔叶木和草类原料的使用量不断增加,废纸的回收利用率也越来越高,
因此,浆料中的微细组分含量增加。又由于世界范围的水资源短缺和防止污染的要求,造纸
必须封闭循环用水。在这种情况下,从节约能源、减少浆耗减少造纸排水处理负荷方面要尽
量留着浆中的细小组分和填料,同时又要尽量强化纸机湿部的脱水。因而,最经济的办法是
使用高效的助留助滤剂。本文总结了近几年国内外造纸助留剂的应用现状及发展趋势,以期
为开发适用于我国造纸工业的高效、专用造纸助留剂提供参考。
1 无机物助留剂
最重要的无机物助留剂是明矾、聚合氯化铝(PAC)和氯化钙(CaCl
2
),明矾是目前用
量最大的物质,PAC的应用也开始增加。应当指出,作为助留剂,Al
3+
并不是最有效的形式,
而是通过带正电荷的多核滤配合发挥作用
[1]
。CaCl
2
也偶尔在挂面纸板生产中用作助留助滤
剂,硅石和膨润土在微粒助留系统中作为一种成分,与聚合物一起来改进滤水、成型和留着
[2]
。
2 天然有机高分子助留剂。
天然高分子助留剂主要有淀粉、动物胶、植物胶等,它们的性能有时不能满足作为助留
剂的需要,应进行改性,其中,阳离子淀粉是目前主要的助留剂。这类助留剂用量较大,改
性淀粉的用量一般为 1%~3%
[3]
。
2.1 淀粉类:
淀粉属于水溶性高分子物质,具有资源丰富、价格便宜、可化学改性及生物降解等优
点,广泛应用于造纸工业。其结构如图 1、2 所示:
- 1 -
图 2 支链淀粉的结构
图 1 直链淀粉的螺旋型结构