陳玉蕾，周建紅，孫京丹

（青島海王紙業(yè)股份有限公司，山東膠南 266400）

聚丙烯酰胺在牛皮紙生產(chǎn)中的干增強(qiáng)效果

陳玉蕾，周建紅，孫京丹

（青島海王紙業(yè)股份有限公司，山東膠南 266400）

在牛皮紙生產(chǎn)中，用聚丙烯酰胺干強(qiáng)劑來(lái)替代兩性淀粉提高紙張的干強(qiáng)度，對(duì)比了幾種聚丙烯酰胺類(lèi)增強(qiáng)劑的使用效果，并選用陽(yáng)離子聚丙烯酰胺增強(qiáng)劑LX進(jìn)行了中試試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在保證成紙?jiān)懈蓮?qiáng)度的前提下，增強(qiáng)劑LX用量為5 kg/t（紙）時(shí)，可替代兩性淀粉8 kg/t（紙），同時(shí)陽(yáng)離子松香膠用量降低了2 kg/t（紙），硫酸鋁用量降低了22 kg/t（紙），噸紙成本比現(xiàn)有工藝降低38元。

聚丙烯酰胺；牛皮紙；干強(qiáng)劑；耐破度；抗張強(qiáng)度

《造紙工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出要加大廢紙的回收和利用力度，廢紙制漿造紙是大趨勢(shì)，而在此過(guò)程中還存在著許多的問(wèn)題[1]。廢紙制漿生產(chǎn)中，成紙的強(qiáng)度很關(guān)鍵，要想保證成紙強(qiáng)度的同時(shí)降低生產(chǎn)成本，可以嘗試著合理選擇化學(xué)助劑。

我們?cè)谂Ｆぜ埳a(chǎn)中用聚丙烯酰胺（PAM）增強(qiáng)劑替代兩性淀粉，提高了紙的干強(qiáng)度，同時(shí)降低了陽(yáng)離子松香膠及硫酸鋁的用量，生產(chǎn)成本降低明顯。

聚丙烯酰胺具有很強(qiáng)的絮聚作用，可在粒子之間架橋，并且根據(jù)其離子性而具有不同的結(jié)合機(jī)理，同一個(gè)分子可以吸附若干個(gè)顆粒，引起聚沉[2]。聚丙烯酰胺分子的極性基還可以和纖維形成氫鍵和強(qiáng)的靜電結(jié)合。當(dāng)改變其結(jié)構(gòu)時(shí)，產(chǎn)品性能亦隨之變化，分別可用作助留劑、助濾劑、增強(qiáng)劑及表面處理劑。聚丙烯酰胺因其在造紙過(guò)程中的廣泛應(yīng)用而被認(rèn)為是最重要的合成高分子助劑之一。

1 試驗(yàn)部分

1.1 原材料

牛皮紙車(chē)間盤(pán)磨磨漿后漿料（已挑選的100%的12號(hào)美廢）；硫酸鋁；車(chē)間現(xiàn)用陽(yáng)離子松香膠和兩性淀粉、聚丙烯酰胺類(lèi)增強(qiáng)劑ZC、LX、ODY、XK-01B和XK-01A。

1.2 儀器及設(shè)備

ZQJ 1-B-Ⅱ型紙樣抄取器，陜西科技大學(xué)機(jī)械廠；2XZ-0.25型旋片式真空泵，臨海市精工真空設(shè)備廠；JA 2003A型電子天平，上海精天電子儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)內(nèi)容

漿料：牛皮紙車(chē)間盤(pán)磨磨漿后漿料，打漿度為30°SR。

試驗(yàn)1（不同增強(qiáng)劑使用效果的對(duì)比）：抄片定量80 g/m2，增強(qiáng)劑用量5 kg/t（紙）。

試驗(yàn)2（兩性淀粉與增強(qiáng)劑LX使用效果的對(duì)比）：抄片定量80 g/m2。

試驗(yàn)中的分析項(xiàng)目均按相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)。

2 結(jié)果與討論

2.1 小試試驗(yàn)及結(jié)果

2.1.1 對(duì)比不同增強(qiáng)劑的使用效果

取牛皮紙車(chē)間盤(pán)磨磨漿后漿料（打漿度為30°SR），加入增強(qiáng)劑[用量為5 kg/t（紙）]，抄片定量80 g/m2，檢測(cè)結(jié)果如表1。

表1 不同增強(qiáng)劑使用效果的對(duì)比

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，增強(qiáng)劑LX能夠使成紙的縱向抗張強(qiáng)度提高13.5%，增強(qiáng)劑XK-01A能夠使成紙的縱向抗張強(qiáng)度提高12.4%，二者的使用效果優(yōu)于其他增強(qiáng)劑；因XK-01A的黏度是800 mPa·s、LX的黏度是88 mPa·s，考慮到實(shí)際生產(chǎn)使用情況，還是選定LX進(jìn)行下一步試驗(yàn)。

2.1.2 對(duì)比兩性淀粉與增強(qiáng)劑LX的使用效果

按照如下3種方案進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)比兩性淀粉與增強(qiáng)劑LX的使用效果。

方案（1）：取牛皮紙車(chē)間盤(pán)磨磨漿后漿料（打漿度為30°SR），抄片定量80 g/m2，加入兩性淀粉[用量為8 kg/t（紙）]、陽(yáng)離子松香膠[用量為10 kg/t（紙）]、硫酸鋁[用量為45 kg/t（紙）]；

方案（2）：取牛皮紙車(chē)間盤(pán)磨磨漿后漿料（打漿度為30°SR），抄片定量80 g/m2，加入增強(qiáng)劑LX [用量為5 kg/t（紙）]、陽(yáng)離子松香膠[用量為10 kg/t（紙）]、硫酸鋁[用量為45 kg/t（紙）]；

方案（3）：取牛皮紙車(chē)間盤(pán)磨磨漿后漿料（打漿度為30°SR），抄片定量80 g/m2，加入增強(qiáng)劑LX [用量為5 kg/t（紙）]、陽(yáng)離子松香膠[用量為8 kg/ t（紙）]、硫酸鋁[用量為23 kg/t（紙）]；

3種方案檢測(cè)結(jié)果如表2所示。

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，在其他工藝條件不變的情況下，增強(qiáng)劑LX用量為5 kg/t（紙）時(shí)的縱向抗張強(qiáng)度比兩性淀粉用量為8 kg/t（紙）時(shí)提高8.1%，橫向抗張強(qiáng)度也提高了4.9%；同時(shí)，當(dāng)增強(qiáng)劑LX用量為5 kg/t（紙）時(shí)，降低陽(yáng)離子松香膠用量為8 kg/t（紙），與原工藝相比，成紙橫向抗張強(qiáng)度仍然提高4.0%，縱向抗張強(qiáng)度提高1.2%。所以說(shuō)，增強(qiáng)劑LX[用量為5 kg/t（紙）]的增強(qiáng)效果要好于兩性淀粉[用量為8 kg/t（紙）]，且有一定的施膠作用；同時(shí)可降低陽(yáng)離子松香膠2 kg/t（紙）和硫酸鋁22 kg/t（紙），在保證成紙強(qiáng)度的前提下降低了生產(chǎn)成本。

2.1.3 成本對(duì)比

方案（1）使用兩性淀粉與方案（3）使用增強(qiáng)劑LX的成本對(duì)比如表3。

2.1.4 試驗(yàn)小結(jié)

表2 兩性淀粉與增強(qiáng)劑LX對(duì)比試驗(yàn)

表3 方案（1）與方案（3）的成本對(duì)比

增強(qiáng)劑LX和XK-01A的使用效果要好于其他增強(qiáng)劑，因XK-01A的黏度是LX的9倍，黏度太高不利于生產(chǎn)中使用，增強(qiáng)劑LX的使用效果要好于兩性淀粉，而且在保證成紙質(zhì)量的基礎(chǔ)上噸紙成本可降低38元，并可降低陽(yáng)離子松香膠和硫酸鋁的用量，所以選用了增強(qiáng)劑LX進(jìn)行下一步中試試驗(yàn)。

2.2 中試試驗(yàn)及結(jié)果

在綜合上述小試的基礎(chǔ)上，公司于2013年3月15～22日在牛皮紙車(chē)間進(jìn)行了增強(qiáng)劑LX替代兩性淀粉的中試試驗(yàn)。

2.2.1 中試工藝

原料：已挑選的12號(hào)美廢；打漿度30°SR。

生產(chǎn)成紙定量：80 g/m2。

2.2.2 增強(qiáng)劑LX添加注意事項(xiàng)

（1）增強(qiáng)劑LX需稀釋5倍后再用，使用時(shí)需過(guò)篩。

（2）增強(qiáng)劑LX保質(zhì)期3個(gè)月，貯存溫度不宜高于35℃。

（3）增強(qiáng)劑LX的加入點(diǎn)為盤(pán)磨磨漿出口。

2.2.3 中試結(jié)果

表4為使用增強(qiáng)劑LX與兩性淀粉的中試結(jié)果對(duì)比。

由表4可見(jiàn)，增強(qiáng)劑LX的使用效果要優(yōu)于車(chē)間原用的兩性淀粉。使用增強(qiáng)劑LX，噸紙成本可降低38元，月產(chǎn)量按2 400 t計(jì)算，月效益金額可達(dá)9萬(wàn)元左右。

3 結(jié)論

表4 使用增強(qiáng)劑LX與兩性淀粉的效果對(duì)比

（1）對(duì)比了幾種聚丙烯酰胺類(lèi)增強(qiáng)劑的使用效果，結(jié)果顯示增強(qiáng)劑LX和XK-01A的使用效果要好于其他增強(qiáng)劑，因XK-01A的黏度太高，不利于生產(chǎn)使用，最終選定增強(qiáng)劑LX進(jìn)行中試試驗(yàn)。

（2）使用增強(qiáng)劑LX和兩性淀粉的成本差不多，而增強(qiáng)劑LX對(duì)成紙還有一定的施膠作用，可降低陽(yáng)離子松香膠2 kg/t（紙）和硫酸鋁22 kg/t（紙）。

（3選用增強(qiáng)劑LX進(jìn)行中試試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，選用增強(qiáng)劑LX替代兩性淀粉作為紙張?jiān)鰪?qiáng)劑具有很好的應(yīng)用效果。在保證成紙質(zhì)量的基礎(chǔ)上，噸紙成本可降低38元。

［1］造紙工業(yè)發(fā)展“十二五規(guī)劃”［J］.中華紙業(yè)，2012，33（1）：8-20.

［2］沈一丁.造紙化學(xué)品的制備和作用機(jī)理［M］.北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1999：309-310.

The Dry Strength Enhancement Effect of Polyacrylamide in the Production of Kraft Paper

CHEN Yu-lei，ZHOU Jian-hong，SUN Jing-dan
（Qingdao Haiwang Paper Co.，Ltd.，Jiaonan 266400，China）

In the production of kraft paper，the dry strength agent polyacrylamide was used to take place of the amphoteric starch.Several kinds of polyacrylamide were compared，The cationic PAM LX was used in the pilot plant trial.By the experiment，on the base of ensuring original final paper dry strength，when the amount of the LX is 5 kg/t（based on paper），it can replace 8 kg/t（based on paper）amphoteric starch.Meanwhile，the cationic dispersing rosin latex dosage was decreased by 2 kg/t（based on paper），and aluminum sulfate by 22 kg/t（based on paper），and the cost per ton paper by 38 Yuan than the existing process.

polyacrylamide；kraft paper；dry strength agent；bursting strength；tensile strength

TS727+.2

A

1007-2225（2014）03-0017-03

陳玉蕾女士（1983-），本科，技術(shù)中心研究員；主要負(fù)責(zé)造紙用化工原料的試驗(yàn)及新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工藝的研究；電話(huà)：0532-88063103；E-mail：sunjingdan003 @163.com。

2014-01-24（修回）

本文文獻(xiàn)格式：陳玉蕾，周建紅，孫京丹.聚丙烯酰胺在牛皮紙生產(chǎn)中的干增強(qiáng)效果[J].造紙化學(xué)品，2014，26（3）：17-19.