background image

造纸用水溶性高分子材料性能分析

    水溶性高分子材料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。它具有性能优异、使用方便、有利环境保护等优点,广泛应用于国民
经济的各个领域。
 

 天然水溶性高分子

  天然水溶性高分子以植物或动物为原料,通过物理的或物理化学的方法提取
而得。许多天然水溶性高分子一直是造纸助剂的重要组分,例如常见的有表面施

 

胶剂天然淀粉、植物胶、动物胶 (干酪素)、甲壳质以及海藻酸的水溶性衍生物等。

 

 半合成水溶性高分子

  这类高分子材料是由上述天然物质经化学改性而得。用于造纸工业中主要有

 

 

两类:改性纤维素 (如羧甲基纤维素) 和改性淀粉(如阳离子淀粉)。
  

合成水溶性高分子

  此类高分子的应用最为广泛,特别是其分子结构设计十分灵活的优势可以较
好地满足造纸生产环境多变及造纸工业发展的要求。
  3.1 聚丙烯酰胺(PAM
  在工商业中凡含有 50% 以上丙烯酰胺单体的聚合物都泛称聚丙烯酰胺,是

 

一种线型水溶 性高分子,是造纸工业应用最为广泛的品种。
  PAM

 

用于造纸领域一般是相对分子质量为 )100~500 万的产品,其主要应

用有两个方面:即纸张的增强剂和造纸用助留剂和助滤剂。低于上述相对分子质

 

量的 PAM( 可作为分散剂,改善纸页抄造匀度,高于者可作为造纸废水处理用絮
凝剂。
  聚丙烯酰胺本身是中性材料,几乎不能被纸浆吸附,也不可能发挥作用,因
此需要在其结构中导入一个电性基团。视电性基团的类型不同,聚丙烯酰胺产品
有阴离子、阳离子、两性离子等。
  3.1.1 阴离子聚丙烯酰胺(APAM)
  当导入羧基时可获得阴离子聚丙烯酰胺。由于与纸浆纤维上负电性相斥,因
此在应用时必须加入造纸矾土作为阳离子促进剂。这种应用不但麻烦,而且无法

 

实现中性抄纸技术带来的经济效益。据统计,国外造纸工业 90 

 

年代 APAM( 的应

 

用比例已由 60% 下降到 30% 

 

,而阳离子聚丙烯酰胺却由 20% 急速上升到

50%以上。
  3.1.2 阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)
  在 CPAM 的工业制备方法中,以丙烯酰胺为主要单体与其他阳离子单体共聚
的方法,因其分子结构、电荷分布、相对分子质量易于控制而被越来越多地加以采
用。

 

  阳离子聚丙烯酰胺可以直接吸附在纸浆上,在广泛的 12 范围内都有效。
  3.1.3 

 

两性聚丙烯酰胺 (C-PAM)

  CPAM( 

” 

在日益复杂的造纸生产环境里也暴露出 先天不足 。主要表现在:随

着造纸白水封闭化程度的提高,白水中溶盐浓度持续积累性上升,在一定程度上

 

抵消了 0PAM( 的使用效果;由上述原因而导致增加阳离子高分子助剂的添加量,
造成抄造条件下的过阳离子体系,操作困难,效果反而下降;现代造纸条件下,

经常使用高配比的二次纤维,由此而带来的 阴离子垃圾 也会恶化助剂的使用效