增強、助留劑YZ-138在造紙中的應用

孫雪萍

（杭州紙友科技有限公司，浙江 杭州 310018）

增強、助留劑YZ-138在造紙中的應用

孫雪萍

（杭州紙友科技有限公司，浙江 杭州 310018）

木薯高取代陽離子淀粉YZ-138是針對以二次纖維為原料抄造牛皮箱板紙而開發的增強、助留劑。該文介紹了YZ-138的特性，并通過其在連續蒸煮方式和間歇蒸煮方式不同紙廠的應用實例表明，與普通陽離子淀粉和兩性淀粉相比，YZ-138在留著及增強方面均要好得多。

增強助留劑；陽離子淀粉；增強；牛皮箱板紙

我國的木材資源不足，造紙工業主要以麥草、蘆葦和蔗渣等非木材纖維為原料進行生產。與木材纖維相比，這些原料纖維短、強度差。另外，由于世界木漿短缺，廢紙的二次利用逐漸受到重視，但纖維的多次重復利用會影響其強度。因此，要發展我國造紙工業，必須加強高效增強劑的開發和應用，尤其是開發與草類纖維配套的草漿造紙增強劑[1]。

淀粉是地球上極為豐富的、可再生的天然資源，具有廉價、可降解并對環境不產生污染等優點，因此對淀粉的改性及應用一直受到人們的重視[2]。陽離子淀粉是用于造紙濕部添加的主要變性淀粉之一，具有增強劑的作用，可提高紙頁強度，同時也具有助留助濾劑的作用，可提高細小組分在紙頁中的留著率，進而也對紙頁的強度方面產生影響。生產陽離子淀粉的原淀粉不同，會影響陽離子淀粉的使用效果；陽離子淀粉的制備工藝、取代度和取代基的不同，也對陽離子淀粉的使用效果產生影響。同時，陽離子淀粉的使用必須與工藝相結合，選擇合適的添加點和添加量，并與其他助劑要有很好的“配合性”，以便充分發揮其作用。高取代度的陽離子淀粉可以用做“陰離子垃圾”的捕集劑，有效地消除“陰離子垃圾”對其他化學助劑使用效果的負面影響[3]。

增強、助留劑YZ-138是針對以二次纖維為原料抄造牛皮箱板紙而開發的、以木薯淀粉為原料、通過特殊工藝合成的陽離子淀粉。該增強、助留劑在紙張抄造過程中，在系統的保留率及增強方面取得了較好的應用效果。

1 在江蘇某紙廠的應用情況

1.1 試驗目的

評價增強、助留劑YZ-138在高車速、全廢紙造紙體系中的應用性能。

1.2 2種淀粉的性能比較

表1為山東某廠生產的陽離子淀粉與增強、助留劑YZ-138的性能比較。

表1 山東某廠陽離子淀粉與增強、助留劑YZ-138的性能比較

1.3 紙機參數

紙機幅寬為4 400 mm，設計車速為650 m/min，工作車速為450 m/min，紙張品種為定量126～220 g/m2的A級牛皮箱板紙，生產能力為400 t/a。

1.4 漿料情況

表2為漿料情況。漿料配比為w（國廢）∶w（美廢）=50%∶50%。

表2 漿料情況

1.5 工藝情況

使用的其他助劑有：淀粉為6～8 kg/t（紙），采用連續蒸煮器進行糊化，連續添加到各個漿池，面漿中量最大；硫酸鋁為25～30 kg/t（紙），添加在沖漿泵，pH調節到6.5左右；松香為5～7 kg/t（紙）；無填料。

1.6 試驗結果及分析

表3為某1天的上機試驗時的原始數據。表中各檢測項目按照有關國家標準進行測定。

表3 上機試驗時的原始數據

從試驗情況來看，增強、助留劑YZ-138在連續糊化時所需的溫度要低于山東某廠的陽離子淀粉，這是由于木薯淀粉比玉米淀粉有更低的膠化溫度，因此連續糊化所需的溫度要低一些；另外山東某廠的陽離子淀粉連續糊化后的黏度比間歇糊化后的黏度高，而增強、助留劑YZ-138則黏度要小于間歇糊化的黏度，可能由于以木薯淀粉為原料的變性淀粉比以玉米為原料的變性淀粉不耐高溫及剪切。

在造紙過程中，增強、助留劑YZ-138的助留效果要明顯好于山東某廠的陽離子淀粉，同時在裂斷長耐破指數方面也較好一些。

2 在嘉興某紙廠的應用情況

2.1 試驗目的

漿內淀粉是由江西某淀粉廠提供的兩性淀粉，用于增強，主要是提高紙板的耐破度，其噸紙用量為6～8 kg。淀粉采用間歇式糊化，糊化濃度約5%，然后稀釋到1%左右。該廠有3個2 m3的糊化罐、1個40 m3的稀釋罐和1個40 m3的貯存罐。淀粉經貯存罐連續添加到面漿、芯漿和底漿漿池中，添加量的大小依次為面漿、底漿和芯漿。準備選購另外淀粉，首先必須保證產品質量能達到目前同樣的水平，噸紙總成本相同或者更低。經過討論，我們建議采用紙友的增強、助留劑YZ-138，但是必須經過實驗室試驗，確定最佳的添加工藝和使用方法，確保大生產上機時能一次成功。

2.2 紙機情況

4400紙機設計生產工藝：生產紙種為牛皮箱板紙；定量為120～250 g/m2；產量約為700 t/a；成紙寬4 400 mm；車速為500～600 m/min；紙機設計廠家為KOBAYASHI（日本）。

2.3 試驗結果對比及分析

表4為某2天的江西某廠兩性淀粉與增強、助留劑YZ-138的試驗結果。表中各檢測項目按照有關國家標準進行測定。本次試驗用增強、助留劑YZ-138共約24 h，使用的淀粉量為3.5 t。從試驗結果看，YZ-138在留著方面及耐破度方面效果與兩性淀粉基本相當，而在環壓強度及耐折度方面效果明顯優于兩性淀粉，較好地達到了本次試驗目的。

表4 江西某廠兩性淀粉與YZ-138試驗結果對比

3 結束語

從2個工廠的應用效果來看，與普通陽離子淀粉相比，木薯類增強、助留劑YZ-138在留著及增強方面均要好很多；與兩性淀粉相比，留著及耐破度方面效果基本相當，而在環壓及耐折度方面效果比較好。

［1］ 唐杰斌，趙傳山.造紙增強劑的應用與發展［C］//中國造紙化學品工業協會.2009（第八屆）中國造紙化學品開發應用國際技術交流會論文集.杭州：中國造紙化學品工業協會，2009：94-101.

［2］ 張燕萍.變性淀粉制造與應用［M］.北京：化學工業出版社，2007.

［3］ 劉全校，許文才，曹國榮，等.陽離子淀粉在再生紙中的應用［J］.包裝工程，2009，30（1）：54-57.

Application of Retention and Strengthening Agent YZ-138 in Papermaking

SUN Xue-ping
（Hangzhou Papermate Science ＆ Technology Co.，Ltd.，Hangzhou 310018，China）

YZ-138 is a cationic tapioca starch with high degree of substitution（D.S）.It is tailor-made for manufacturing kraft paperboards which use secondary fibers as the raw material.First introduced in this paper were the characteristics of YZ-138，then case-studies using it as retention and strengthening agent in different paper mills with different starch cooking methods（batch cooking or continuous jet cooking） were also given.The results showed that compared with general cationic starches or amphoteric starches，YZ-138 had significantly better performance in improving retention and paper strengths.

cationic starch；papermaking；strengthening agent； kraft paperboard

TS727+.3

A

1007-2225（2011）03-0031-03

2011-03-16（修回）

孫雪萍女士（1975-），研發中心助理工程師；主要從事造紙用精細化學品的開發和應用；電話：0571-869112268-8105；E-mail：xuepingsun@163.com。

本文文獻格式：孫雪萍.增強、助留劑YZ-138在造紙中的應用[J].造紙化學品，2011，23（3）∶31-33.