・论文与综述 ・
常用造纸助留剂的比较
马永生
(
黑龙江省造纸总公司
,
黑龙江 哈尔滨
150001)
现代造纸工业中 ,助留助滤剂得到了广泛的应
用 ,各种助留助滤剂的性能不断提高 ,应用技术发展
很快 。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 ,使得造纸必须封闭循环用水 。在这种情
况下 ,从节约能源 、
降低浆耗和减少造纸排水的处理
负荷方面来看 ,应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 。最经济的办法
是使用高效的助留助滤剂 。
助留助滤剂能显著提高细小纤维和填料 、
胶料
的留着率 ,节约纤维原料 ,加快纸料在纸机网部的滤
水 ,同时可减少抄纸系统白水污染负荷 ,保持毛毯清
洁 ,使纸机正常运转 。一般用作助留助滤剂的物质
有三大类 :即无机物 、
水溶性高分子聚合物 (天然 、
半
合成 、
合成) 、
微粒助留体系 。
1 无机物类助留助滤剂
最重要的无机物助留 剂有 明矾 、聚合 氯化 铝
( PA C) 和氯化钙 ( CaCl
2
) ,明矾是目前用量最大的无
机物助留剂 , 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
带正电荷的多核物配合发挥作用 。CaCl
2
也偶尔在
挂面纸板生产中用作助留助滤剂 ,此外 ,硅石和膨润
土也可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 、
成形和留着 。
2 天然高分子聚合物类助留助滤剂
以植物或动物为原料 ,通过物理的或物理化学
的方法提取得到天然高分子表面活性剂 ,如淀粉 、
植
物胶 、
动物胶 (干酪素) 、
甲壳素等 。
收稿日期
:2010 - 02 - 25
2. 1 淀粉
淀粉是一种碳水化合物 ,作为一种可再生自然
资源 ,广泛存在于植物的种子 、
块茎 、
根 、
果实和叶子
的细胞组织 。用于工业的主要有玉米 、
马铃薯 、
小麦
和木薯淀粉 。淀粉在造纸工业中的应用包括 :湿部
添加用于填料和细小纤维的留着 、
改善纸的干强度 ;
表面施胶 、
颜料涂布和纸加工的粘合作用 ; A KD 和
ASA 乳液的胶体保护作用 。使用淀粉的优点是资源
丰富 ,价格便宜 ,白度高 ,流动性好。缺点是早期主要
用原淀粉 ,黏度较高、
流动性差、
容易凝聚 ,从而应用
效果不佳 ,使生产成本增加 ,废水污染负荷增大。
2. 2 植物胶
包括瓜耳胶和槐树豆胶 ,可用做增稠剂 。瓜耳
胶的化学组成是聚半乳糖甘露糖 。由于其具有与纤
维素类似的结构 ,所以能够在纤维表面快速吸附 ,并
能为纤维之间形成氢键提供羟基 ,从而能够有效地
促进纤维之间的结合 。瓜耳胶用作纸张助留剂具有
用量少 、
效果明显 、
易溶解且无毒无害等优点 。用量
比淀粉低但成本较高 。
3 半合成高分子聚合物类助留助滤剂
半合成高分子聚合物类助留助滤剂是将淀粉 、
纤维素等天然物质经化学改性得到的高分子材料 ,
在造纸工业中常用的有阳离子淀粉 、
羧甲基纤维素
等 。
3. 1 改性淀粉
天然淀粉属水溶性高分子物质 ,尽管因具有一
定的粘结性 、
成膜性等特性而被用于工业上 ,但这种
特性十分有限 ,尤其不能适应现代造纸工业新技术 、
新工艺 、
新设备的要求 ,所以 ,常对淀粉进行改性 。
常用的改性方法有物理法 、
酶转化和化学方法 ,以化
学方法应用最为广泛 。在淀粉的化学改性中 ,通常
通过化学反应将取代基加到淀粉链上 ,使淀粉的离
子性发生变化或稳定性提高 ,淀粉的化学改性可通
过醚化 、
氧化 、
酯化及接枝等反应完成 。改性后的淀
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2010 年 第 2 期
《黑 龙 江 造 纸》