水标准越来越高 ,因此抄造环境发生了很大的变化 ,
废纸配用量增加 ,而且其质量呈下降趋势 ;工业用水
成本上升 ,而对工厂排放废水的污染负荷要求降低
的幅度又很大 ,使提高系统封闭化程度 ,增加水的循
环利用成为必然。这导致了抄纸条件的恶化 ,使电
导率提高 ,使抄纸过程中使用的增强剂等化学品很
难充分发挥效果。因此 ,开发系统高封闭条件下能
充分发挥效果的增强剂成为迫切需要。AmPAM就
很好地解决了这方面的问题。AmPAM 从电化学角
度解决了上述问题 ,它的作用原理如下

[ 8 ]

(1) 两性助剂的阴离子基团有助于清除体系中

干扰助剂对纤维吸附的阳离子。

(2) 两性助剂的阴离子基团能对阳离子基团起

保护作用 ,电性排斥那些在体系中存在的高活性“杂
阴离子”,从而使助剂中的阳离子基团不会发生过早
的反应或被中和掉。

(3) 纤维通常带负电 ,因而易吸附阳离子助剂 ,

但也易于吸附其他带正电的物质 ,这样就削弱了对
阳离子助剂的吸附 ,而两性助剂中的阴离子基团能
优先吸附体系中的阳离子。

(4) 两性助剂电荷基本平衡 ,那些未被留着的

助剂随白水排出后再循环使用时 ,不会失去电荷平
衡 ,从而可保证纸机良好的运转状态。

(5) 在中性或碱性抄纸中 ,离子电荷的平衡敏

感度很大 ,体系较容易出现过阳离子化 ,造成湿部失
控 ,而使用两性助剂可以使体系得到控制。

因此 ,AmPAM 比阳离子 PAM 和阴离子 PAM 更

能有效地提高纸页的强度、

填料的留着率和纸机的

滤水性 ,从而提高了纸机车速 ,大大减少了白水负
荷 ,适应了高封闭循环系统的造纸操作系统。因此
开发一种新的性能良好的 AmPAM 非常必要。下面
以季胺型两性聚丙烯酰胺 (DMC/ AM/ AA) 的化学结
构为例说明一下其结构 :

—[CH

CH]

[ CH

CH]

[ CH

—

　　在两性聚丙烯酰胺的一个分子链上有不同的电

荷分布在不同的链节上。分子中含有可通过硫酸铝
固着的阴离子和对纸浆纤维有自固性的阳离子两种
基团 ,其基本型的聚合物分子结构模型见图 1

[ 9 ]

。

与仅含有一种电荷的水溶性阳离子 (cation) 或阴离
子 (anion) 聚丙烯酰胺 ( PAM) 相比 ,AmPAM 不仅兼具
两者综合性能 ,更具有明显的“反聚电解质效应”和

p H 值适用范围广等特点 ,能适应高封闭白水循环系

统的造纸抄造条件。因此 ,对其研究有重要意义。

图 1 　基本型

　适应高封闭抄纸系统的两性

PAM

模型

为了使抄纸机能在高封闭系统条件下顺利运

行 ,必须使用滤水性能好且品质优良的两性 PAM 增
强剂。这就得根据实际情况对其进行改性。这方面
探讨国内目前还没有专门涉及到 ,林治宪、

吴俊玲编

译过这方面的材料

[ 9 ]

。

基本型的两性聚丙烯酰胺的离子基作用不是很

强 ,为了强化离子基的作用 ,研究人员在基本型的基
础上增加引入阳离子基和阴离子基的量。分子形状
与基本型相似。引入大量离子 ,聚合物的分子质量
降低了 ;但添加量多时 ,又可能引起系统的 Zata 电
位由阴性转阳性 ,而且也难以实现更高离子化 ,其发
展受到制约。为了改善聚合物的性能又设计了低分
支结构 (近似直链状) ,这样就使聚合物的尺寸得到
扩展 ,从而提高了滤水性。但产品浓度下降后 ,增加
了运输成本。由于有以上两种难以解决的问题 ,所
以其研究受到限制。

比较可行的有两种类型 :离子基不均一型和离

子基的外缘配置型。前者是调整离子基的引入部位

(如图 2) ,使部分阳离子基和阴离子基偏位配置 ,从

而强化了离子基的作用 ,增进聚合物分子间的相互
作用 ,提高增强效果。后者是针对高封闭系统条件
下设计的增强剂模型。对于抄纸系统封闭率特别高
的情况 ,即使通常作业条件 ,抄纸系统的电导率也达

造纸化学品 　2005 (2)