在造紙過程使用化學(xué)助劑,已成為改進(jìn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。特別是在我國,由于所用纖維原料比較低級(主要是草漿和二次纖維),造紙助劑的使用顯得尤其重要。
造紙濕部化學(xué)助劑分為過程助劑和功能助劑兩類。過程助劑包括助留劑、助濾劑、消泡劑、纖維分散劑、助成形劑、防腐劑、樹脂控制劑、網(wǎng)子毛布清洗劑、廢水絮凝劑。功能助劑包括增干強劑、增濕強劑、施膠劑、填料、染料、增白劑、柔軟劑等。
聚丙烯酰胺(PAM)在造紙化學(xué)品中有著很重要的地位,自20世紀(jì)50年代引入造紙工業(yè)作為添加劑至今,已有50多年的歷史,如今已被稱為“標(biāo)準(zhǔn)”造紙助劑。聚丙烯酰胺有三方面的作用:分散、增強(包括干強、濕強)和絮凝(包括助留、助濾和絮聚),故而用作纖維分散劑、增強劑、助留劑、助濾劑和絮凝劑等。在造紙工業(yè)中對陰離子聚丙烯酰胺(APAM)的應(yīng)用技術(shù)已趨成熟,如今正逐漸轉(zhuǎn)向陽離子(CPAM)和兩性聚丙烯酰胺(AmPAM )的應(yīng)用技術(shù)*。
在以長纖維為原料抄紙時,PAM可用作纖維懸浮分散劑,促進(jìn)長纖維在抄紙時的分散,增加紙漿懸浮液的穩(wěn)定性及填料和顏料的黏結(jié)性。一定分子量和電荷密度的PAM可提高紙的濕強度和干強度(抗張強度、耐破度、耐折性等)。
在造紙工業(yè)中,用作助留助濾作用的PAM所占比重較大。PAM可使?jié){料中的顆粒靠電中和或架橋作用而絮凝,并保留在成形網(wǎng)上;絮狀物的形成也能使?jié){料中的水更易濾出,減少纖維的流失量和對環(huán)境的污染,而且也有利于提高紙機的效率。一般用作助留助濾作用的PAM多為陽離子型。使用PAM還可以促進(jìn)上膠,提高紙的表面性質(zhì)(如光學(xué)性能、印刷適性等)。這是由于它在紙漿中保留了較多的填料,從而改進(jìn)了紙張的表面結(jié)構(gòu)。
用高分子量的聚丙烯酰胺作絮凝劑來進(jìn)行水處理,可以通過電荷中和等作用有效且迅速地清除水中帶有相反電荷的離子,還可以通過架橋、吸附等物理作用使小粒子聚集體變成絮團。在造紙廢水中,特別是中段廢水,含有很多像細(xì)小纖維、填料粒子等類似的帶電荷物質(zhì),隨著造紙濕部添加助劑的多樣化,廢水的水質(zhì)情況也日趨復(fù)雜化。添加高分子量的PAM作助凝或絮凝劑,可使其處理效果大大提高。