聚丙烯酰胺及其在造纸工业中的应

用

【摘

 要】聚丙烯酰胺是一种多用途的高分子聚合物，根据其离子性，具有不同的结合机理，

其极性基团可以和纸浆中的纤维形成氢键结合和静电结合，在造纸工业中可做为助留助滤
剂、干强剂、分散剂和絮凝剂等。本文介绍了聚丙烯酰胺的分类及其在造纸工业中的应用。

 

　　【关键词】聚丙烯酰胺；助留助滤剂；增强剂

 

　　聚丙烯酰胺（

polyacrylamide，简称 PAM），其相对分子质量范围一般在 1 万～2000

万。产品形态可分为白色粉末、乳液或无色透明胶体。易溶于水，是目前应用最广泛的造纸化
学品之一。聚丙烯酰胺系列聚合物具有很强的絮聚作用，可在大分子链之间架桥，根据其离
子性，具有不同的结合机理。聚丙烯酰胺的极性基团可以和纸浆中的纤维形成氢键结合和静
电结合，其分子量和结构不同，性能也会产出不同的变化，在造纸工业中可做为助留助滤
剂、干强剂、分散剂和絮凝剂等。

 

　　一、聚丙烯酰胺的种类及其性质

 

　　（一）

 非离子型聚丙烯酰胺（NPAM） 

　　非离子型聚丙烯酰胺无色、无腐蚀性、极易溶于水，分子质量高且浓度大时会在水中形
成凝胶，稀释可增加其流动性，提高温度可促进溶解，但受热时间长或温度超过

60 0C 易

降解，在水溶液中（

PH 值 6.0-7.0）带负电荷。此外，PAM 能溶于乙酸、丙酸、乙二醇等有机

溶剂【

1】。PAM 一般以粉末状或水溶液形式供应给造纸生产企业，生产再根据需要溶解或进

一步稀释到更低的浓度加到浆料当中。

 

　　（二）阳离子聚丙烯酰胺（

CPAM） 

　　用阳离子单体和丙烯酰胺共聚可以制备阳离子聚丙烯酰胺，因阳离子聚丙烯酰胺所带
电荷与纤维所带电荷相反，可起到很好的絮凝作用，阳离子型的聚丙烯酰胺的

PH 值适用

范围比较广，因此，对酸性或中碱性抄纸都适用。阳离子型的聚丙烯酰胺可单独使用，但为
了解决单独使用阳离子的聚丙烯酰胺产生的匀度变差，强度变差等问题，采用了二元组合
系统。如使用结构二氧化硅与阳离子聚丙烯酰胺组成二元助留助滤系统，利用高分子质量的
阳离子聚丙烯酰胺对纤维进行桥联絮聚，形成的絮聚体经由适当剪切力破坏后会使絮聚体
表面暴露更多链段，这时加入的高负电荷高比表面积的二氧化硅与这些链段发生作用，将
每小段的链段聚集到纤维上，使得絮聚体结构更加致密，从而提高纸浆的留着率。

 

　　（三）阴离子聚丙烯酰胺（

APAM） 

　　阴离子聚丙烯酰是通过在聚合物中引入羟基，由丙烯酸单体和丙烯酰胺单体共聚而成。
在造纸生产中，由于

APAM 本身带负电荷，不能与纤维很好地结合，因此，一般加入阳离

子化合物作为促进剂，

 【3】比如加入硫酸铝，阴离子聚丙烯酰胺在 Al3+的作用下与纤维上

的负离子以配位键形式吸附在纤维上产生增强效果，结果同时带来操作上的麻烦，特别是
无法实现中性造纸技术。国外造纸生产中阴离子聚丙烯酰胺的应用比例由

20 世纪 90 年代的

60%下降到 30%，相反，阳离子型聚丙烯酰胺却由同期的 20%跃升到 50%以上。 
　　（四）两性聚丙烯酰胺（

AmPAM） 

　　两性聚丙烯酰胺一般采用共聚法制备，即通过把带有阳离子、阴离子等官能团的单体与
丙烯酰胺单体在引发剂的作用下于水溶液中进行自由基聚合制得。两性聚丙烯酰胺既含有阴
离子基团，也含有阳离子基团，因此其兼有

APAM 和 CPAM 的特点，并且其增强作用和助

留助滤作用优于

APAM 和 CPAM。在造纸生产中，两性聚丙烯酰胺中的阴离子基团能优先

吸附体系中的阳离子垃圾，从而清楚体系中干扰物对纤维的吸附。同时，两性聚丙烯酰胺中
的阴离子基团会排斥在体系中的阴离子干扰物，使得阳离子基团不过早反应从而更好地吸