助剂与造纸业的生存与发展
这些造纸助剂不包括通常大宗用量的烧碱,液氯､滑石粉等,这些精细化学品只占纸张总重量的1%一2%,但对纸张的质量和性能及经济效益起着十分明显的作用｡它们可使低质的非木浆生产出高质量的纸张,降低成本,减少污染,提高效益｡国外造纸化学品开发生产比较早,发展迅速,1987年西欧十三国中有190家公司生产六大类76个品种4538个牌号规格的产品,美国的造纸化学品也有400多个品种｡其中大化学公司有DOW Chemical公司､He－cules公司､国家淀粉化学公司､纳尔科公司､氰胺公司;西欧的Sandoz公司､BASF公司､Giba—Geigy公司､AVEBE公司､BayGr公司､ADZO公司､
我国从80年代开始开发造纸化学品,到目前已有十多个门类数十个品种的造纸助剂,初步形成了一个行业,十多年来已为我国造纸行业做出了重大的贡献｡
2 造纸助剂的分类
造纸助剂按其用途大致可分为,制浆用化学品,抄纸用添加剂,涂布加工助剂,及其它有关化学品四大类｡
1)制浆助剂 蒸竞助剂:蒽醌､四氢蒽醌､胺基蒽醌
废纸脱墨剂:多种表面活性剂
漂白助剂:氨磺酸､双氧水稳定剂､络合剂
2)抄纸添加剂
过程强加剂:助留剂,CPAM、阳离子淀粉､聚乙烯亚胺
助滤剂:絮凝剂､成型剂
消泡剂:聚醚､脂肪酿胺表活剂､有机硅
树脂障碍消除剂:·脂肪胺､阳离子表活剂
防腐剂:BCM､1227､有机硫､金属硼盐
分散剂：PEO､APAM､PAS
浆内施胶剂：松香施胶剂:皂化松香､强化松香、分散松香
石油树脂:石腊和松香石腊胶
中性施狡剂:AKD､ASA､CS
干强剂:阳离子淀粉､PAM
湿强剂:UF､MK､PPE
表面处理剂:a)表面增强剂:改性淀粉、CMC､PVA､CM3
b)表面施胶别:改性石油、树脂改性醇酸树脂
c)纸面增光刑:FM、丙烯酸树脂
柔软剂:PS—1、PS—2
解键剂:PS—3
阻燃剂:氨磺酸胍及其盐､磷系、卤化石腊硼系
防水剂:FM､CR､乳化腊､101
防锈剂:BTA、亚硝酸环已胺
抗静电剂: 1831 TM
增白剂:VBL､VBA､VBS､PBL
3)涂布助剂
粘料:干酪素､丁苯胶乳､CMC､CMS､PVC
分散剂:六偏磷酸钠､PAA、丙烯酸－丙烯酰胺共聚物
消/防泡剂：聚醚､高级醇､脂肪酸酯等
润滑剂:硬脂酸钙､钠
抗水剂:UF､MF､酚醛树胎
防露剂：8—羟基喹啉铜等
光亮剂:MMM､聚丙烯酸酣
4)其他助剂:
毛布清洗剂:多种表活剂
隔离别:有机硅､脂肪酰胺
水处理絮凝剂：无机及有机离子型聚合物
纸机设备锡蚀剂:防锈油
粘台剂：阳离子淀粉､PVA等
除上述常用助剂外,目前市场上还需求各种特种纸如:无碳复写纸(力敏纸),热敏复印纸､感光复印纸､静电记录纸､导电纸､绝缘纸､磁性纸､抗静电纸､抗菌纸､防图纸､肪虫纸､防鼠纸､耐火纸､防锈纸､食品包装纸､有机硅纸i离子交换纸､整合物纸､保密纸､耐擦纸､滤油纸､自粘印刷纸､装横纸､闪光纸､化纤纸､无机纤维纸等几十种功能纸,这些纸的功能都是由各种功能的化学品加工而成的,所以造纸离不开助剂,助剂帮助纸业发展｡
3 各类助剂对造纸的作用及功效简介
下面将重点简介部分助剂特性使用要点及其效果
1)蒸煮剂蒽醌
在碱法制浆中加入0.02%一0.05%蒽醌可以加快脱木素速度,缩短蒸煮时间､提高得率｡如在麦草碱性亚硫酸钠半漂浆法中可降低碱耗16.2%一18.2%,在芦苇碱法本色浆中.可节省烧碱l2.9%,节省原料4.2%,缩短蒸煮时间28.6%,节省打浆动力40%,保温时间缩短一半,浆得率提高2%左右,减少废液排放｡
2)脱墨剂
由于森林资源日益缺乏,制浆黑液污染严重我国已有数干家小厂关闭,但利用废纸脱墨造纸的小纸厂可暂缓关闭｡国外废纸利用宰很高,欧共体和亚洲平均为47%.台湾87%,日本50%,南朝鲜83%,香港100%,而我国则不足30%,我国按30%计每年约有五百万吨废纸｡脱墨有洗涤法和浮选法两种或其二者结合,加以浮选法为主,洗涤法为辅设备包括､高浓水力碎浆机(浓度l0%一20%)浮选机､圆筛､高浓除渣器等,废纸脱墨剂一服用NaOH l%､Na
2CO3 1%、Na2SiO3 3%～5%､H2O2 2%一3%,脱墨剂0.5%一1%左右,脱墨成浆得率65%一70%左右,白度可达40%一65%,脱墨后无黑液排放,其废水易于处理,可达排放标GB3544—83,纸浆质量可达草类纤维质量；废纸脱墨法比原蒸煮法节能40%左右,漂白脱墨浆成本接近漂白表草浆生产成本｡目前国内废纸脱墨还需要解决浮选机效率不高,得率低(日本浮选机制浆得率可达80%)浮选不净,成本较高,废纸分类不严等问题｡使用脱墨剂回收废纸再生利用其经济及社会､环境效益巨大,关系纸厂的生存问题｡
3)漂白助剂氨基磺酸(SA)
目前纸浆漂白上绝大多数使用次氯酸盐漂白,但其缺点是漂损大,浆强度下降较大,如果在漂白过程中加入0.1%一0.2%的氨基磺酸作为纤维保护剂则它能保护纤维使之不降解,使漂白反应有选择性,降低耗氯量,降低漂损提高得率,半漂浆可提高2.1%一3.7%；全漂浆可提高2%,SA加量在有效氯3%一4%左右为好半漂浆零距抗强指数可提高l0%左右,全漂浆可提高10%以上漂时可适当延长保温半小时以保证效果；益林纸厂使用了SA后减少了漂白废水中细小纤维流失,每年6000t浆｡可多产浆150t,每年增产效益和除SA成本后增加近18万元效益｡
4)消泡剂
在制桨､造纸､涂布及废水中因含有大量树脂､碱､脂肪皂､胶料､木素及各种有机物在泵送过程中普通会产生大量泡沫,它们在制浆中使纸浆清洗和漂白效率降低,在造纸部分会阻碍脱水,干燥传热不良形成泡沫班､树脂斑､降低纸张干湿强度,匀度差,纸面出现透光点,施胶度差会使多层纸分离,在涂布时会使颜料不均匀外观差印刷适应性差｡使用消泡剂后,改善了工作环境提高生产效串和产品质量,减少流失洗浆不糊网皮,缩短了洗浆时间｡延长网皮使用寿命,贮浆池不浮浆提高产量,增加经济效益,消泡剂品种较多,分油基和水基两类对制浆部分一般选用亚乙基脂肪酰胺类和疏水有机硅对抄纸部分一般选用聚乙二醇酿､聚醚多元醇等表活剂｡
5)助留､助滤､增强剂一(阳离子淀粉)
目前造纸上单独使用的助留､助滤､增强剂品种很多,这里要特别介绍的是阳离子淀粉,这是80年代国内新一代造纸助剂,它来源广价格低使用方便,更重要的它是一个助留､助滤､增强的多功能助剂,效果显著是其它变性淀粉无法相比｡对绝干浆用量为1%左右,可大大减少填料和细纤维流失,灰分增加3%一5%左右,即每用一吨阳淀粉可增产3—5t纸品,扣除阳淀粉成本外每吨阳淀粉可为纸厂增加效益万元以上,一个万吨级纸厂每年可增加效益百万元以上｡阳淀粉助滤效果明显,水线前移,可增加车速,降低烘缸蒸汽压力,节约大量能耗;更重要的是阳淀粉的增强效益显著｡对不同纸品､其撕裂度,抗张强度,耐破度､裂断长､平滑度､环压强度､耐折度､纸面强度等指标分别提高10%一50%不等｡尤其是印刷时不掉粉掉毛､是各种胶印纸不可缺少的助剂｡造纸白水排放COD､BOD大大降低｡阳离子淀粉还是优良的粘合剂,表面涂布后其表面强度可成倍增加,国外70%纸厂､纸品均使用阳淀粉；而我国阳淀粉的使用面还不到l0%,我们的产品在纸厂使用100%见效｡
6)施胶剂一分散松香胶
我国施胶纸已近一干万吨/年,施胶度是纸张的重要指标之一；施胶可分为浆内和表面施胶两大类,而浆内施胶剂又分松香施胶剂､石腊松香施胶剂､石油树脂施校剂和中性施胶剂四类,历史最久和用量最大的是松香施胶剂,在松香施胶剂中分散松香是第四代产品,它优于皂化松香､白色松香和强化松香｡分散松香又分阴离子和阳离子分散松香胶两种｡和前三种松香胶相比分散松香胶可节约松香50%以上.成本低使用方便,不改变原施胶工艺,省去了纸厂熬胶工艺设备､提高了施胶度,克服夏季施胶障碍,提高了上网PH值.降低硫酸铝用量,减少污染､纸品质量提高,每吨纸品可节约30一40元;经济效益十分显著深为广大纸厂所欢迎｡
7)湿增强剂一UF､MF及PPE
纸张被水浸湿后其强度仅为干时的5%～10%,如照相纸､海图纸､地图纸､多层纸袋纸､招肪纸､婴儿纸尿布､手帕纸､医用外罩衣､纱布代用纸及包装蔬菜､水产品､冷冻食品的瓦楞箱板纸等均需要用湿强剂､湿强剂又分永久型积暂时型两类,暂时型的多用于用后即弃的纸品,常用的湿强剂有UF､MF、PPE等,UF､MF又分为阴离子型和阳离子型两种,阴离子型使用时要加少量明矾助留､
