胡紹進(jìn) 陳嘉川 楊桂花

(山東輕工業(yè)學(xué)院制漿造紙教育部重點實驗室，山東 濟(jì)南 250353)

造紙助劑的開發(fā)與發(fā)展

胡紹進(jìn) 陳嘉川 楊桂花

(山東輕工業(yè)學(xué)院制漿造紙教育部重點實驗室，山東 濟(jì)南 250353)

簡述了我國造紙助劑的開發(fā)與發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，介紹了陽離子乳液型助劑在國內(nèi)外造紙行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及研究進(jìn)展，并對幾種先進(jìn)乳液聚合技術(shù)在造紙化學(xué)品開發(fā)中的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。兩性聚合物在造紙工業(yè)得到較廣泛的應(yīng)用，進(jìn)一步開發(fā)與應(yīng)用仍具有十分重要的意義。介紹了兩性造紙助劑的分類、制備及其在造紙工業(yè)上的應(yīng)用現(xiàn)狀，并對其發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

造紙助劑 陽離子乳液 兩性聚合物

0 前 言

造紙工業(yè)是以纖維為原料的化學(xué)加工工業(yè)，在制漿、抄紙和紙加工過程中都離不開造紙助劑的使用。造紙助劑能賦予紙張各種優(yōu)異的特殊性能，特別是近年來隨著造紙業(yè)的不斷進(jìn)步，紙張的品種越來越多，質(zhì)量檔次也越來越高，造紙助劑的作用越發(fā)凸顯出來，從某種意義來說“沒有助劑，就沒有現(xiàn)代造紙”。

1 造紙助劑的開發(fā)

我國造紙助劑的開發(fā)起步較晚。在“七五”期間只有為數(shù)很少的幾個科研單位從事造紙專用助劑的開發(fā)，存在著品種單一、無系列產(chǎn)品、質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。但近年來隨著我國造紙工業(yè)持續(xù)高速發(fā)展，造紙助劑已引起國家有關(guān)部門及大專院校、科研院所的高度重視。自1987年成立“中國造紙化學(xué)品開發(fā)應(yīng)用技術(shù)協(xié)作站”，1990年原化工部正式批準(zhǔn)成立化工部造紙化學(xué)品技術(shù)開發(fā)中心(現(xiàn)更名為化學(xué)工業(yè)(全國)造紙化學(xué)品工程技術(shù)中心)，1994年正式成立“中國造紙化學(xué)品工業(yè)協(xié)會”，2001年成立“中紙造紙化學(xué)品協(xié)作中心”，20年來對促進(jìn)中國造紙化學(xué)品行業(yè)的形成和發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。目前我國已有近百項造紙化學(xué)品項目通過了鑒定，有的獲得國家各部門、省、市科技進(jìn)步獎和申請了發(fā)明專利。國內(nèi)已開發(fā)了上百個品種系列，各種新型的廢紙脫墨劑、施膠劑、干(濕)增強(qiáng)劑、助留(濾)劑、殺菌劑、絮凝劑、消泡劑、柔軟劑、紙張表面加工用化學(xué)品投入生產(chǎn)，在紙廠得到了廣泛的應(yīng)用。

2 造紙助劑的分類

造紙助劑按其用途大致可分為制漿用助劑、抄紙用添加劑、涂布加工助劑及其它有關(guān)助劑四大類。

2.1 制漿助劑

蒸煮助劑：蒽醌、氨基多羧酸鹽、CT—1、烷基聚氧乙烯醚和蒽醌衍生物等廢紙脫墨劑；中性脫墨助劑如嵌段類表面活性劑、脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯、苯乙烯馬來酸酐半酯聚合物等；陽離子型有胺鹽、季胺鹽；陰離子型有烷基苯磺酸鈉、烷基醚硫酸鈉、脂肪酸皂類；多種表面活性劑有選擇的復(fù)配物及生物酶復(fù)合制劑脫墨漿用高效漂白助劑；甲脒亞磺酸、連二亞硫酸鈉等漂白助劑；氨基磺酸、絡(luò)合劑、新型過氧化氫穩(wěn)定劑等。

2.2 抄紙?zhí)砑觿?/h3>

助留助濾劑：CPAM、陽離子淀粉、聚乙烯亞胺及微粒助留助濾劑體系；

消泡劑：有機(jī)硅型、聚醚型、脂肪酰胺型表面活性劑；

樹脂障礙消除劑：陽離子聚酰胺、脂肪酸等；

防腐劑：有機(jī)硫、有機(jī)溴化合物、均三嗪、異噻唑啉酮類、金屬硼鹽等；

分散劑：PEO、APAM、PAS；

漿內(nèi)施膠劑：陰離子分散松香、陽離子分散松香；

石油樹脂：AKD、SAS、中性松香膠等；

干強(qiáng)劑：陽離子淀粉、PAM等；

濕強(qiáng)劑：UF、HF、PPE等；

表面處理劑：表面增強(qiáng)劑、改性淀粉、CMC、PVA、CM3等；

表面施膠劑：改性石油樹脂、改性醇酸樹脂等；

紙面增光劑：FM、丙烯酸樹脂；

柔軟劑：陽離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑、有機(jī)硅表面活性劑、高分子聚合物乳液等；

解鍵劑：胺型或者季銨型陽離子表面活性劑；

阻燃劑：氨基磺酸鹽、磷系、鹵系、硼系、銻系和無機(jī)元素等；

防水劑：有機(jī)硅、丙烯酸酯共聚物、FM、CR、乳化臘等；

防銹劑：BTA、亞硝酸環(huán)已胺等；

防油劑：含氟有機(jī)化合物；

抗靜電劑：1831、TM等；

增白劑：VBL、VBA、VBS、APB—L、APC等。

2.3 涂布助劑

顏料：高嶺土、瓷土、緞白、碳酸鈣、TiO2等黏合劑：膠乳、干酪素、變性淀粉、羧甲基纖維素等；

分散劑：六偏磷酸鈉、四聚磷酸鈉、聚丙烯酸鈉溶液、烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇基氧乙烯醚等；

消泡劑：聚醚、有機(jī)硅、高級醇、脂肪酸酯等；

潤滑劑：硬脂酸鈣、高分子蠟、硬酯酸聚氧乙烯等；

抗水劑：UF、MF、酚醛樹脂等；

防腐劑：異噻唑啉酮類等。

2.4 其他助劑

毛布清洗劑：氨基磺酸、磷酸單酯、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚聚醚、烷基醇酰胺等；

隔離劑：有機(jī)硅、脂肪酰胺等；

污水處理劑：聚合氯化鋁、各種離子的PAM、變性淀粉及其復(fù)配產(chǎn)品等。

3 陽離子乳液型造紙助劑

乳液聚合和其它聚合工藝相比有許多獨到的特點，如體系黏度低、易制得高分子量的聚合物、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、使用方便等，使其廣泛應(yīng)用于造紙化學(xué)品的生產(chǎn)。其中，陽離子聚合物乳液膠粒表面或聚合物自身帶有正電荷，在很多方面具有陰離子或非離子型乳液不可比擬的功能，因此，早在60年代它便引起了人們的關(guān)注，目前在理論和應(yīng)用方面已取得了顯著的成果。陽離子乳液在造紙工業(yè)中主要用作施膠劑、增強(qiáng)劑、助留助濾劑、涂布助劑、水處理劑等，以下就其研究進(jìn)展分別加以概述。

3.1 施膠劑

陽離子乳液作造紙施膠劑的種類較多，如陽離子松香乳液、石蠟乳液、合成樹脂等。陽離子乳液用作紙張施膠劑時，可以不借助硫酸鋁的“架橋作用”而依靠靜電作用吸附于帶負(fù)電的紙漿纖維表面，可以克服酸性抄紙的種種弊端實現(xiàn)中性及弱堿性施膠，因此，國內(nèi)外對其研究較多。陽離子型乳液松香膠通常由陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑對松香或改性松香進(jìn)行乳化而得到[1]。其中，松香酸與陽離子單體共聚實現(xiàn)陽離子化后再對其進(jìn)行乳化得到的產(chǎn)品效果更好，如沈一丁等[2]使松香和不飽和季銨鹽發(fā)生Diels—Alder反應(yīng)生成陽離子樹脂；然后再對其乳化制得了高效施膠劑。此外，也可通過轉(zhuǎn)換法制備陽離子乳液，如伍忠萌等[3]先制備好陰離子松香乳液后，再加入兩性聚丙烯酰胺和陽離子表面活性劑將其轉(zhuǎn)化為陽離子乳液。陽離子石蠟乳液可以單獨或者和松香膠共用作紙漿施膠劑。在漿內(nèi)施膠時，硫酸鋁用量比單用松香施膠減少50 %，上網(wǎng)漿料pH值在高達(dá)7.5時也能獲得良好的施膠效果。同時，因石蠟表面張力小，還有一定的消泡作用。陽離子乳液型聚氨酯施膠劑是近年來開發(fā)的新品種。楊曉敏[4]以單硬脂酸甘油酯與甲苯二異氰酸酯進(jìn)行重鍵加成反應(yīng)制備預(yù)聚體，通過陽離子擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈并引入自乳化陽離子基，得到中等分子質(zhì)量的陽離子聚氨酯施膠劑乳液。產(chǎn)品可在較寬的pH值范圍(6.5～8.5)內(nèi)進(jìn)行施膠，并有較好的施膠效果。此外，國內(nèi)對陽離子丙烯酸酯乳液作施膠增效劑和表面施膠劑也有報道。目前，國外對于陽離子乳液型合成樹脂類施膠劑的研究較多，如Probst[5]利用甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、苯乙烯和丙烯腈制備種子乳液，在20～100 ℃下滴加引發(fā)劑和丙烯酰胺和丙烯腈單體進(jìn)行反應(yīng)制得了施膠效果優(yōu)良的乳液產(chǎn)品。Reinermer[6]以丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯酰胺和陽離子單體利用乳液聚合法合成了陽離子乳液，作漿內(nèi)施膠劑和表面施膠劑均有較好的效果。

3.2 增強(qiáng)劑

陽離子乳液用作增強(qiáng)劑與一般產(chǎn)品(如淀粉、聚丙烯酰胺等)的作用機(jī)理有所不同，它主要是通過在纖維空隙間形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)及在纖維交叉點處黏結(jié)多根纖維以提高產(chǎn)品的強(qiáng)度，干燥后還可形成均勻膜保護(hù)纖維或膠乳之間的結(jié)合，使紙張保持良好的干強(qiáng)度。目前，國內(nèi)對其報道較多。張國運[7]以丙烯酸甲酯(MA)、苯乙烯(St)、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨為原料，采用無皂乳液聚合法合成出了一系列陽離子共聚物乳液，將其應(yīng)用于草漿中，當(dāng)乳液用量為0.75 %(對絕干漿)時，紙張環(huán)壓強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度均有明顯提高。沈一丁等[8]將陽離子淀粉與丙烯酸及丙烯酸酯單體以1：0.8的比例于80～85℃進(jìn)行接枝共聚，得到的乳液型陽離子淀粉接枝共聚物對增加紙張干強(qiáng)度和耐撕裂度有明顯效果，在用量為絕干漿質(zhì)量的0.4%～0.5%時，可使紙的干強(qiáng)度增加l5%以上，耐撕裂度提高8%以上。張志斌等[9]以乙酸乙烯酯，甲基丙烯酸甲酯和氯化甲基丙烯酸三甲胺乙酯為原料，采用無皂乳液聚合制備了一系列陽離子共聚物乳液，將該乳液加到竹漿中，成紙強(qiáng)度性能明顯提高。沈一丁等[10]采用半連續(xù)聚合工藝合成了甲基丙烯酸甲酯、AM、St和陽離子單體共聚乳液，用于紙板抄造時取得了較好的增強(qiáng)效果，尤其是環(huán)壓強(qiáng)度和挺度有明顯的改善。張光華等[11]利用陽離子單體二烯丙基二甲基氯化銨和乙烯基單體進(jìn)行微乳液共聚，制備了XQ型乳液增強(qiáng)劑。如歐洲專利用分散聚合法合成了膠粒表面帶正電的聚丙烯酸乳液用于紙板生產(chǎn)，其環(huán)壓強(qiáng)度得到了較好的改善。美國專利將PAE、丙烯酸單體、苯乙烯和丁二烯進(jìn)行乳液聚合得到的陽離子乳液具有良好的濕強(qiáng)效果。B.Alince制備了陽離子丁苯膠乳用作造紙增強(qiáng)劑，可明顯提高紙張的濕強(qiáng)度。

3.3 助留助濾劑

陽離子乳液還可用作造紙助留助濾劑。目前，陽離子乳液型助留助濾劑在美國、德國、日本等一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)投入生產(chǎn)使用，如寧波中華紙業(yè)有限公司使用的PraestaretK350助留助濾劑(德國的斯托克豪森公司產(chǎn))。K350固含量高(＞35%)，屬多組分強(qiáng)陽離子性產(chǎn)品，應(yīng)用時添加量少，克服了目前國內(nèi)常用助留助濾劑普遍存在的固含量低(8 %～l0 %)，運輸成本高，組分單一，使用效果差等缺點。

3.4 涂布助劑

在涂布紙加工過程中，將黏合劑與顏料、無機(jī)填料及其它添加劑相混合來制備紙張涂料。過去多用淀粉或干酪素作黏合劑，其優(yōu)點是成本低廉。但用淀粉時，涂層耐摩擦性差；而用干酪素時，涂膜易發(fā)生霉變。因此，現(xiàn)已被聚合物乳液所替代。與此同時聚合物乳液的使用還可以改善涂布紙的表面特性如光澤度、紙面孔隙度、壓光效果以及涂料的流變性和穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。此外，聚合物乳液還可用作紙張浸漬劑和紙品黏合劑，如卷煙膠、紙管膠、紙塑復(fù)合黏合劑等。目前，國內(nèi)應(yīng)用較多的聚合物乳液主要包括羧基丁苯膠乳、丙烯酸酯、醋酸乙烯酯乳液等，而陽離子聚合物乳液應(yīng)用較少。國外已對陽離子乳液在涂料中的應(yīng)用進(jìn)行了大量研究，如Noda先以苯乙烯為原料制得種子乳液，再向其中滴加由甲基丙烯酸、DMC等組成的成膜單體，引發(fā)得到了固含量為37 %的陽離子乳液。該產(chǎn)品固化迅速，黏結(jié)強(qiáng)度好，制備過程無需添加交聯(lián)劑。由于陽離子乳液本身帶正電，易于與帶負(fù)電的原紙纖維、顏料和其它一些陰離子添加劑形成離子鍵，從而提高其使用效果和加工紙的性能。如Welx1er[12]在噴墨相紙的制備過程中，按PR—26陽離子乳液，酒石黃=0.75～2.6的比例，與顏料穩(wěn)定劑Uvinus DS49共用得到了抗水性好、耐光性能好的相紙。

4 兩性造紙助劑的制備

20世紀(jì)90年代以來，隨著我國造紙工業(yè)不斷發(fā)展，勞動生產(chǎn)率不斷提高，加之針葉木資源的缺乏，闊葉木和草類原料的使用量不斷增加，廢紙的回收利用率也越來越高，導(dǎo)致漿料中的微細(xì)組分含量增加。又由于世界范圍的水資源短缺和防止污染的要求，造紙必須封閉循環(huán)用水。以上這些復(fù)雜的因素都對造紙濕部劑提出了更高的要求。開發(fā)新型高效的造紙助劑便顯得刻不容緩。兩性造紙助劑由于其鏈節(jié)上同時含有正、負(fù)兩種電荷基團(tuán)，與僅含有一種電荷的陽離子或陰離子造紙助劑相比，更具有明顯的“反聚電解質(zhì)效應(yīng)”和pH值適用范圍廣等特點，因而成為國內(nèi)外研究的熱點。兩性造紙助劑具有獨特的性質(zhì)，且在造紙工業(yè)具有諸多現(xiàn)實和潛在的應(yīng)用，具有誘人的開發(fā)前景。

4.1 兩性造紙助劑的分類

兩性造紙助劑按其陰、陽離子基團(tuán)分布可分為聚兩性電解質(zhì)和聚內(nèi)胺酯兩種。

聚兩性電解質(zhì)是指陰離子基團(tuán)與陽離子基團(tuán)存在于同一條大分子主鏈。根據(jù)其單體單元的性質(zhì)可分為強(qiáng)酸強(qiáng)堿型、強(qiáng)酸弱堿型、弱酸強(qiáng)堿型和弱酸弱堿型；根據(jù)其序列結(jié)構(gòu)的不同，可分為無規(guī)、交替、接枝和嵌段共聚物等。

聚內(nèi)胺酯表現(xiàn)在陽離子基團(tuán)與陰離子基團(tuán)存在于同一側(cè)基基團(tuán)上，其結(jié)構(gòu)一般是由具有聚合反應(yīng)活性的丙烯酰胺的烯基部分和賦予電中性兩性離子化特征的側(cè)基部分組成。常見的有：羧酸甜菜堿型(接內(nèi)脂)聚合物和磺酸甜菜堿型(磺內(nèi)脂)聚合物兩種。與前者相比，后者的化學(xué)和熱穩(wěn)定性好，水化能力強(qiáng)且不易受溶液pH值的影響 。

4.2 兩性造紙助劑的應(yīng)用

兩性紙張增強(qiáng)劑，易與紙漿纖維之間形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，其用量越大時，這種交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)就越致密，相應(yīng)紙的干、濕強(qiáng)度(裂斷長，環(huán)壓強(qiáng)度等) 就越大。沈一丁等[13]以丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸和陽離子化試劑等為原料制備了兩性紙張增強(qiáng)劑。結(jié)果表明，當(dāng)該兩性增強(qiáng)劑加入量為0.5 %時，可以使全木漿強(qiáng)度提高15 %～18 % ，全草漿強(qiáng)度提高14 % ，混合漿強(qiáng)度提高22 %。當(dāng)加入量為1 %時，木漿提高30 % ，草漿提高32 %。彭曉宏等[14]合成的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氧化銨(METAC)／AM／AA三元共聚物用做紙張增強(qiáng)劑，隨著用量的增大，所得紙樣的裂斷長、撕裂指數(shù)增長率均增大，而濾水時間則大大減少。楊福廷等[15]合成的兩性增強(qiáng)劑，實驗結(jié)果顯示在麥草漿中添加 0.45 %的兩性樹脂，可使紙張的裂斷長提高12.9 %，耐破指數(shù)提高16.2 %，同時留著率也提高18.6 %。日本Hashimoto開發(fā)了一種兩性紙張增強(qiáng)劑，是由丙烯酰胺、丙烯酸及丙烯酸羥乙基酯與陽離子木薯淀粉接枝的共聚物，添加到標(biāo)準(zhǔn)打漿度560 mL的紙漿中，抄造定量為74.3 g/m2的紙，其裂斷長為8 950 m，Z向抗張強(qiáng)度為137 N/cm ，撕裂因子為135。

隨著人們環(huán)保意識的加強(qiáng)，研究出優(yōu)良高效的助留劑對環(huán)境保護(hù)具有重要的意義。兩性聚合物的助留助濾機(jī)理目前尚不清楚，不過，很多研究認(rèn)為高分子質(zhì)量的絮凝作用對其助留助濾影響較大。陳夫山等用二甲胺和甲醛對丙烯酰胺和丙烯酸的陰離子共聚體進(jìn)行Mannich反應(yīng)改性制得叔胺型AmPAM，再用硫酸二甲酯季銨化制得季銨型AmPAM。在麥草漿中添加0.02 %的水解度為4 %、陽離子胺化度為21.8 % 、相對分子質(zhì)量為202萬的叔胺型AmPAM，填料留著率從51.9 %提高到66.7 % 。曹加勝等[16]以丙烯酰胺、丙烯酸鈉及2—丙烯酰亞胺基.2—甲基丙烷三甲基氯化銨為單體合成了AmPAM，與結(jié)構(gòu)相似的陽離子、陰離子和非離子聚丙烯酰胺對比研究了助濾劑用量和溶液pH值等因素對助濾效果的影響。

從近年來的發(fā)展趨勢看，兩性高分子絮凝劑因其有沉淀性能好，濾餅含水率低且用量少等優(yōu)點而成為國內(nèi)外的研究熱點 。兩性絮凝劑因其結(jié)構(gòu)的特點而比較適宜于處理其他絮凝劑難以處理的場合，而且還可在大范圍的pH值內(nèi)使用。研究人員合成的CGAAC對污泥脫水性能的研究結(jié)果表明，在用量為2～20 mg/L范圍內(nèi)，CGAAC明顯改善污泥的沉降性能和過濾性能，其脫水性能優(yōu)于陽離子絮凝劑。李萬捷等合成了AmPAM，并用來處理印染廢水取得了較好的效果，認(rèn)為兩性聚合物絮凝劑中的陽離子可以捕捉帶負(fù)電荷的有機(jī)懸浮物，適量的陰離子單元和中性單元可以促進(jìn)無機(jī)懸浮物的沉降，起絮凝助劑的作用。王晶等[17]采用甲醛、二甲胺對陰離子聚丙烯酰胺改性得到AmPAM，用其處理廢水，發(fā)現(xiàn)其他絮凝劑的絮凝效果要好。日本Aoyama開發(fā)了AmPAM系列產(chǎn)品用做絮凝劑，產(chǎn)品回收率可高達(dá)99.7 % ，濾餅含水率降至77.2 %。其他方面的應(yīng)用兩性聚合物作為一種新型的功能高分子材料，也被用做吸水樹脂。Ahmed等以AMPS、AM和2-甲基丙烯酰氧乙基二甲基銨(MEDMA)為原料經(jīng)自由基共聚制得吸水性優(yōu)良的AmPAM。此外，低分子質(zhì)量的兩性聚合物也是良好的表面活性劑，可以用作纖維分散劑。

5 我國造紙助劑今后的發(fā)展趨勢

由于我國造紙助劑應(yīng)用尚處于初始階段，一些主要品種的技術(shù)水平比國外落后10～20年，不少品種尚處于開發(fā)階段，產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)的研究工作十分薄弱，跟不上市場的需求，為此，造紙助劑今后的發(fā)展趨勢主要是：

開發(fā)適用于非木材纖維用的專用造紙助劑。我國造紙工業(yè)以非木材纖維為主要原料，非木漿纖維達(dá)60 %，由于大量使用纖維短、強(qiáng)度差的草類纖維，以致在紙和紙板的產(chǎn)品質(zhì)量上受到很大影響。過去草木并用造紙化學(xué)品，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對木漿有明顯效果的增強(qiáng)劑或助留助濾劑，在相同的條件下，對草漿等非木材纖維效果甚微，這就急待開發(fā)非木材纖維專用的增強(qiáng)劑、助留助濾劑等各種助劑。

發(fā)展適用于二次纖維回收的專用造紙助劑。為了節(jié)約木材資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，再生纖維的應(yīng)用，再生紙的制造已越來越受人們的重視。回用二次纖維需解決的問題有：脫墨效率、消除生產(chǎn)過程的障礙和強(qiáng)度的補(bǔ)償?shù)?。因此，必須研究開發(fā)適應(yīng)低水耗、低溫、低化學(xué)藥品消耗的高效脫墨劑，能有效脫除不同印刷方法、不同成分油墨的脫墨劑；開發(fā)能消除生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的大量泡沫聚積、游離樹脂的析出等生產(chǎn)障礙的助劑，二次纖維抄成的紙強(qiáng)度較一次纖維差，需加入增強(qiáng)劑加以補(bǔ)償，但一次纖維所采用的增強(qiáng)劑若用在二次纖維上，效果往往不理想，因此，需研究開發(fā)專用于二次纖維的專用造紙助劑。

發(fā)展能改善環(huán)境的環(huán)保及綠色造紙助劑。隨著人類對生存環(huán)境及生活質(zhì)量要求的不斷提高，環(huán)保和綠色已成為人們關(guān)注的焦點，保護(hù)生產(chǎn)者和消費者的身體健康，保護(hù)生態(tài)環(huán)境免受污染的理念必須貫穿到原材料的選擇、生產(chǎn)工藝技術(shù)及生產(chǎn)使用過程。因此需要開發(fā)大量“綠色新品種”，如使用全無氯漂劑，降低漂白污染，開發(fā)先進(jìn)的助留助濾體系，使細(xì)小纖維和填料的流失大幅度降低，采用中性或近中性施膠使白水中硫酸鋁的含量大幅度減少，從而減少白水的污染負(fù)荷。

開發(fā)集多功能于一體的造紙助劑。從造紙助劑的發(fā)展過程來看，如干增強(qiáng)劑，早期的產(chǎn)品為淀粉、植物膠等天然聚合物，其用量多、留著率低、效果不明顯，后來發(fā)展的陽離子淀粉等半合成聚合物，雖增強(qiáng)了效果，但還不夠理想。而近年來開發(fā)的合成聚合物陽離子聚丙烯酰胺，其用量少、效果更顯著，適用的漿種和pH值更廣，因此要開發(fā)高效、低污染和多功能的造紙助劑，如集施膠、增強(qiáng)與)助留助濾于一體的，集增強(qiáng)、施膠與提高印刷質(zhì)量于一體的，集增強(qiáng)、助留助濾、清除多價金屬離子干擾于一體的化學(xué)助劑等。

開發(fā)具有特殊功能造紙助劑。隨著社會的進(jìn)步和人民生活質(zhì)量的提高，對各種具有特殊功能的紙張品種及用量的要求越來越大，現(xiàn)代化的工業(yè)技術(shù)和生活方式對紙張的性能提出了許多新的要求，而這些要求幾乎都有要通過采用各種具有特殊功能的造紙助劑才能實現(xiàn)。如目前市場上需求的各種特種紙：導(dǎo)電紙、絕緣紙、磁性紙、抗靜電紙、抗菌紙、防蟲紙、防鼠紙、耐火紙、防銹紙、食品包裝紙、有機(jī)硅紙、離子交換紙、整合物紙、保密紙、耐擦紙、濾油紙、自黏印刷紙、裝璜紙、閃光紙、化纖紙、無機(jī)纖維紙等。這些紙的功能都需要添加各種功能的助劑來實現(xiàn)，因此需要大力開發(fā)具有特殊功能造紙助劑。只有造紙助劑迅速、科學(xué)地發(fā)展，才能促進(jìn)紙業(yè)的發(fā)展。

6 結(jié) 語

隨著聚合技術(shù)的不斷發(fā)展，目前已出現(xiàn)了系列先進(jìn)乳液聚合工藝，如無皂乳液聚合、膠乳型互穿聚合和水包水乳液聚合，采用這些工藝可制備出性能更優(yōu)、質(zhì)量更穩(wěn)定的乳液型產(chǎn)品。無皂乳液聚合避免了傳統(tǒng)乳液聚合中乳化劑帶來的許多問題，如乳化劑消耗量大，不能完全從聚合物中除去而影響產(chǎn)品純度及性能等。因此，無皂聚合工藝應(yīng)用于造紙施膠劑和膠黏劑的制備將有利于消除乳化劑對產(chǎn)品耐水性的影響。膠乳型互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(LIPN)是用多步乳液聚合方法制得的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)。其中，帶有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的核殼共聚物是LIPN應(yīng)用技術(shù)方面最活躍的領(lǐng)域之一，具有其他聚合物無法比擬的優(yōu)良性能，利用該法生產(chǎn)的丙烯酸酯類造紙增強(qiáng)劑應(yīng)用于紙板生產(chǎn)中，將會大大改善其環(huán)壓強(qiáng)度。水包水乳液聚合是指一種水溶性聚合物在另一種聚合物溶液中產(chǎn)生的乳液聚合工藝。將其應(yīng)用于造紙助留助濾劑及絮凝劑的合成，得到的產(chǎn)品將具有高固含量、易水溶、使用方便等優(yōu)勢，因此，采用先進(jìn)乳液聚合技術(shù)制備性能更優(yōu)的乳液型造紙助劑具有良好的發(fā)展前景。目前，我國對陽離子乳液型造紙助劑的開發(fā)和使用無論是陛能還是種類與發(fā)達(dá)國家仍存在一定差距，因此，采用先進(jìn)乳液聚合技術(shù)開發(fā)高效、價廉、適用于我國造紙行情的陽離子乳液產(chǎn)品是十分必要的，也是當(dāng)前造紙化學(xué)品行業(yè)研究的熱點之一。

兩性聚合物作為一種環(huán)保型造紙助劑，不僅適用范圍廣，而且適合寬pH值、封閉循環(huán)系統(tǒng)下抄紙，具有廣闊的發(fā)展前景。但由于研究時間較短，對其作用機(jī)理沒有完全搞清楚，再加上將其工業(yè)化投資過高等因素制約了兩性造紙助劑在造紙工業(yè)上的應(yīng)用。為使兩性造紙助劑能盡快得到廣泛的應(yīng)用，應(yīng)結(jié)合造紙濕部環(huán)境，探索高速紙機(jī)和高封閉循環(huán)系統(tǒng)下，各因素對兩性聚合物性能的影響機(jī)理，對兩性造紙助劑進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，研究出更多適合復(fù)雜濕部環(huán)境的新型造紙助劑。

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Influence of Anionic Disruptor on Paper Industry

Li Libo
(Century Sunshine Paper Co., Ltd., Changle county, Weifang city, Shangdong province, 262400)

As for the difficult issue anionic disruptor, this paper introduces its definition, type and resource, and also states its hazard and influence on the process of papermaking as well as the solution.

anionic disruptor；hazard；solution

胡紹進(jìn)，男，（1986-）通訊地址：山東省濟(jì)南市西部大學(xué)城山東輕工業(yè)學(xué)院制漿造紙研09，主要研究方向：綠色化學(xué)與技術(shù)，郵箱：hushaojin110@163.com，聯(lián)系電話：13964064485