造紙行業(yè)最重要的過(guò)程助劑——助留助濾劑

助留助濾劑作為造紙行業(yè)最重要的過(guò)程助劑，其種類繁多、作用形式多樣、影響運(yùn)行明顯，是紙機(jī)生產(chǎn)穩(wěn)定的最關(guān)鍵因素之一，因此我們有必要對(duì)助留助濾化學(xué)品有一個(gè)客觀的認(rèn)識(shí)。

重點(diǎn)指標(biāo)

由于當(dāng)前常用的大部分助留助濾劑為合成高分子化學(xué)品（當(dāng)然也有諸如膨潤(rùn)土、硅溶膠等不屬于此類），因此以下介紹主要針對(duì)合成高分子類助留助濾劑。

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分子結(jié)構(gòu)

主要分為直鏈、支鏈和交聯(lián)三種。分子結(jié)構(gòu)部分決定了化學(xué)品的反應(yīng)特性，如CPAM更多屬于直鏈分子，其作用方式主要是通過(guò)長(zhǎng)鏈分子進(jìn)行捆綁架橋；而陽(yáng)離子淀粉、PEI和有機(jī)微聚物通常含有支鏈和交聯(lián)結(jié)構(gòu)，它們能夠形成網(wǎng)狀從而加強(qiáng)對(duì)填料、細(xì)小纖維、化學(xué)藥品等物質(zhì)的接觸。

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聚合度-DP

聚合度指聚合物分子鏈中連續(xù)出現(xiàn)的重復(fù)單(或稱鏈節(jié))的次數(shù)。對(duì)于助留助濾化學(xué)品來(lái)說(shuō)，聚合度通常意味著-(CH2CH2)-  的數(shù)量。

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電荷類型

電荷類型主要分為陽(yáng)離子型、陰離子型和非離子型三種。最為常見(jiàn)的助留助濾系統(tǒng)為二的陽(yáng)離子型助留劑+陰離子型助濾劑系統(tǒng)。（當(dāng)然也有一些比較非主流得使用方法，如前面加入陰離子聚丙烯酰胺，后面加入大量陽(yáng)電荷物質(zhì)進(jìn)行補(bǔ)�。�。

文化紙常用陽(yáng)+陰，包裝紙常用陽(yáng)+陽(yáng)，白板紙常用陽(yáng)+微或陽(yáng)+低分子量陽(yáng)。

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電荷密度及離子度

離子度是化學(xué)品生產(chǎn)過(guò)程中使用的概念，然而即便離子度數(shù)值正常，也不代表著實(shí)際使用上化學(xué)品沒(méi)有問(wèn)題。離子度更多是配料中含電荷部分與不含電荷部分的比值，單位為%。然而這些含電荷單體是否接枝上去了，單純通過(guò)離子度是無(wú)法衡量的，有時(shí)候（一些低檔化學(xué)品）更多單體并未被接枝，而是在后段水解失效影響助留劑使用效果。因此對(duì)于造紙廠的使用上真正有效得應(yīng)該是電荷密度。電荷密度（charge density），單位為meq/g，能夠真正表征化學(xué)品表面的真實(shí)電荷情況。

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分子量

對(duì)于直鏈分子來(lái)說(shuō)，分子量越大意味著鏈長(zhǎng)越長(zhǎng)，其保留能力越強(qiáng)；對(duì)于支鏈和交聯(lián)來(lái)說(shuō)，雖然分子量越大不能代表分子長(zhǎng)度，但是同樣也意味著更大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此也能夠提高對(duì)細(xì)小纖維、填料等物質(zhì)得保留能力。這里需要注意的是單純看分子量時(shí)沒(méi)有意義的，例如一些助濾產(chǎn)品的分子量已經(jīng)上億（上億得分子量大多是表征分子量，不能理解為正常得分子量概念），但由于其豐富的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成的更像是一種絲狀球體，更適合用于助濾而非助留。

常用助留助濾劑品種

首先助留助濾劑并不能徹底地被區(qū)分為兩種藥品，而是互有交集，相互作用。如果非要細(xì)分則可以漿助留助濾劑分為三種主要功效（高聚物、定著劑、助濾劑）

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高聚物

高聚物一般當(dāng)做助留劑用于篩前，主要目的是通過(guò)補(bǔ)丁、架橋、捆綁和電中和原理將纖維和其他物質(zhì)捆綁固定在一起，初步形成分子鍵級(jí)別的綁定效果。

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定著劑

定著劑一般具有陽(yáng)電荷密度高、穩(wěn)定性好及抗鹽性強(qiáng)的特點(diǎn), 但其相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)較低, 一般用作濕部系統(tǒng)的陰離子干擾物控制劑，輔助高聚物進(jìn)行更好得助留作用。

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微粒子

微粒子一般用在篩后，當(dāng)高聚物被壓力篩打碎、切斷后，利用微粒子重新將高聚物和攜帶物質(zhì)（纖維、細(xì)小纖維、填料、其他化學(xué)品等）再形成“微聚團(tuán)”，在不嚴(yán)重影響勻度得基礎(chǔ)上，無(wú)數(shù)“微聚團(tuán)”創(chuàng)造了更多的有效濾水通道，從而獲得良好的濾水效果。

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常見(jiàn)助留助濾產(chǎn)品

- 陽(yáng)離子聚丙烯酰胺 (CPAM)-高聚物

- 陽(yáng)離子淀粉-高聚物/定著劑

- 聚胺 (PA)-定著劑

- 聚二烯丙基二甲基氯化銨（PDADMAC）-定著劑

- 聚乙烯亞胺 (PEI)-定著劑

- 硅溶膠 (Silica)-微粒子

- 膨潤(rùn)土 (Bentonite)-微粒子

- 有機(jī)微聚物 (micropolymer)-微粒子

助留助濾劑作用機(jī)理圖示

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電荷補(bǔ)丁機(jī)理

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聚合物架橋機(jī)理

3

物理捆綁機(jī)理

4

電荷中和機(jī)理

責(zé)任編輯：葛