2008
年第
3
期
纸
天津造
第三类为水溶性高分子, 又称水溶性树脂
或水溶性聚合物, 是一种亲水性的高分子材料,
在水中能溶解或溶胀而形成溶液或分散液。它
是目前在浆料分散方面用得较多的一类。其典
型代表为聚氧化乙烯和聚丙烯酰胺。其中在应
用合成类高分子作为分散剂时, 分子量的选择
是关键、如对聚丙烯酰胺来讲, 在低分子量时是
分散材料的有效增稠剂, 而高分子量时则是重
要的絮凝剂。因此, 选择合适的分子量对浆料分
散状态的好坏起决定性的影响
[4]
。
2.1.1
聚丙烯酰胺(
PAM
)
聚丙烯酰胺为白色粉末
,
不溶于水
,
不溶于
乙醇、丙酮等有机溶剂。水溶液
pH
值在
1~10
时
,
黏度变化很小
,pH
值在
10
以上时
,
黏度显著
增加。作为分散剂使用的一般是它的钠盐。由
于分子链中含有羧基
,
对带负电的纤维素纤维
有分散效果
,
并且在相对分子量为
300
万左右
时
,
能提高浆液黏度
,
有利于纤维悬浮
,
故是一
种长纤维的高效分散剂。它的分子结构如下
:
PAM
的分散作用机理由于
PAM
分子链
中含有羧基
,
具有降低表面张力的作用
,
有助于
水对固体的湿润
,
这对于纤维、填料等在水中
的分散特别有利
,
当
PAM
加入浆料时
,
可以使
纤维、填料表面形成双分子结构
,
外层分散剂
极端与水有较强亲和力
,
增加了纤维、填料等
固体粒子被水润湿的程度。纤维、填料等固体
颗粒之间因静电斥力而远离
,
达到良好的分散
效果
[2]
。聚丙烯酰胺作为助留助滤剂
, 合理使用
可以获得以下效果:
①
提高细小纤维和填料留
着率, 表现在成纸灰分含量提高, 定量增加;
②
降低网下白水浓度, 加速白水中细小纤维的沉
降速度;
③
改善纸料的滤水性能;
④
减少成型
网的磨损, 保持毛毯的清洁。但成纸匀度不理
想, 这是使用
PAM
的一个负面效果
[1]
。
2.1.2
聚氧化乙烯(
PEO
)
聚 氧 化 乙 烯 (
Polyethylene oxide
) 又 称 聚
环氧乙烷, 是环氧乙烷多相催化开环聚合而
成的高分子聚合物
,
由环氧乙烷聚合而成不
同聚合度的高分子量物质, 具有明显的晶型
结构, 其聚合物的性能主要取决于平均分子
量的大小, 当相对分子量为
200~600
时成稠
状液体, 相对分子量在
1000
以 上 呈 蜡 状 固
体,
100
万以上时呈硫质或者硬质固体, 色泽
随分子量、催化剂、溶剂不同而变化
[5]
。
聚 氧 化 乙 烯
PEO
就 是 一 种 抄 纸 用 的 纸
浆分散剂。它具有黏度高、水溶性好、絮凝性
好和润滑性好的特点。加入少量能显示良好
的分散效果, 且不影响其它助剂的功能。聚氧
化乙烯还可以缩短打浆时间, 可以使用叩解
度较低的纸浆, 抄造出匀度良好的纸张, 同时
纸页柔软性和强度都较好。
PEO
作用机理是: 以其稀溶液在抄纸机网
前箱加入, 可吸附在浆料纤维表面形成一层滑
而不黏的水合膜, 使浆料纤维具有良好的悬浮
性而不致过快沉降, 从而使纤维分散和减少絮
聚, 改善网外观组织匀度。
①
聚氧化乙烯的水
溶液是一种胶体, 添加后纤维沉降速度减慢,
对提高纸页匀度起到一定作用。
②
聚氧化乙烯
加入后, 浆料的打浆度急剧下降, 而随着加入
量的加大又有回升的趋势。这是因为少量加入
时降低了水的阻力, 滤水加快, 增加用量, 由于
其自身黏度很大, 其加快滤水的程度超过了降
低水阻力的作用, 因此又表现为回升。
③
加入
聚氧化乙烯后打浆度降低, 纤维长度有所提
高, 成纸柔软度提高, 吸水增加, 纸张起皱均
匀。
④
打浆时间降低一半, 节约了电能。
⑤
上网
浓度提高, 白水浓度降低, 流失减少, 并节约了
清水。
⑥
由于供浆充足, 纤维组织均匀、孔眼
少, 纸机车速提高, 生产能力提高
[6]
。
2.1.3
树胶
很多树胶对纤维素纤维有极佳的分散效
果。这些树胶是纤维的保护胶体, 其负电荷在
~~
CH
2
CH
—
CH
2
CH~~
CONH
2
COOH
20