聚丙烯酰胺在牛皮紙生產中的干增強效果

陳玉蕾，周建紅，孫京丹

（青島海王紙業股份有限公司，山東膠南 266400）

聚丙烯酰胺在牛皮紙生產中的干增強效果

陳玉蕾，周建紅，孫京丹

（青島海王紙業股份有限公司，山東膠南 266400）

在牛皮紙生產中，用聚丙烯酰胺干強劑來替代兩性淀粉提高紙張的干強度，對比了幾種聚丙烯酰胺類增強劑的使用效果，并選用陽離子聚丙烯酰胺增強劑LX進行了中試試驗。通過試驗發現，在保證成紙原有干強度的前提下，增強劑LX用量為5 kg/t（紙）時，可替代兩性淀粉8 kg/t（紙），同時陽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），噸紙成本比現有工藝降低38元。

聚丙烯酰胺；牛皮紙；干強劑；耐破度；抗張強度

《造紙工業發展“十二五”規劃》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，而在此過程中還存在著許多的問題[1]。廢紙制漿生產中，成紙的強度很關鍵，要想保證成紙強度的同時降低生產成本，可以嘗試著合理選擇化學助劑。

我們在牛皮紙生產中用聚丙烯酰胺（PAM）增強劑替代兩性淀粉，提高了紙的干強度，同時降低了陽離子松香膠及硫酸鋁的用量，生產成本降低明顯。

聚丙烯酰胺具有很強的絮聚作用，可在粒子之間架橋，并且根據其離子性而具有不同的結合機理，同一個分子可以吸附若干個顆粒，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的靜電結合。當改變其結構時，產品性能亦隨之變化，分別可用作助留劑、助濾劑、增強劑及表面處理劑。聚丙烯酰胺因其在造紙過程中的廣泛應用而被認為是最重要的合成高分子助劑之一。

1 試驗部分

1.1 原材料

牛皮紙車間盤磨磨漿后漿料（已挑選的100%的12號美廢）；硫酸鋁；車間現用陽離子松香膠和兩性淀粉、聚丙烯酰胺類增強劑ZC、LX、ODY、XK-01B和XK-01A。

1.2 儀器及設備

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

1.3 試驗內容

漿料：牛皮紙車間盤磨磨漿后漿料，打漿度為30°SR。

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

試驗2（兩性淀粉與增強劑LX使用效果的對比）：抄片定量80 g/m2。

試驗中的分析項目均按相關國家標準檢測。

2 結果與討論

2.1 小試試驗及結果

2.1.1 對比不同增強劑的使用效果

取牛皮紙車間盤磨磨漿后漿料（打漿度為30°SR），加入增強劑[用量為5 kg/t（紙）]，抄片定量80 g/m2，檢測結果如表1。

表1 不同增強劑使用效果的對比

從試驗數據來看，增強劑LX能夠使成紙的縱向抗張強度提高13.5%，增強劑XK-01A能夠使成紙的縱向抗張強度提高12.4%，二者的使用效果優于其他增強劑；因XK-01A的黏度是800 mPa·s、LX的黏度是88 mPa·s，考慮到實際生產使用情況，還是選定LX進行下一步試驗。

2.1.2 對比兩性淀粉與增強劑LX的使用效果

按照如下3種方案進行試驗，對比兩性淀粉與增強劑LX的使用效果。

方案（1）：取牛皮紙車間盤磨磨漿后漿料（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）：取牛皮紙車間盤磨磨漿后漿料（打漿度為30°SR），抄片定量80 g/m2，加入增強劑LX [用量為5 kg/t（紙）]、陽離子松香膠[用量為10 kg/t（紙）]、硫酸鋁[用量為45 kg/t（紙）]；

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

3種方案檢測結果如表2所示。

從試驗數據來看，在其他工藝條件不變的情況下，增強劑LX用量為5 kg/t（紙）時的縱向抗張強度比兩性淀粉用量為8 kg/t（紙）時提高8.1%，橫向抗張強度也提高了4.9%；同時，當增強劑LX用量為5 kg/t（紙）時，降低陽離子松香膠用量為8 kg/t（紙），與原工藝相比，成紙橫向抗張強度仍然提高4.0%，縱向抗張強度提高1.2%。所以說，增強劑LX[用量為5 kg/t（紙）]的增強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；同時可降低陽離子松香膠2 kg/t（紙）和硫酸鋁22 kg/t（紙），在保證成紙強度的前提下降低了生產成本。

2.1.3 成本對比

方案（1）使用兩性淀粉與方案（3）使用增強劑LX的成本對比如表3。

2.1.4 試驗小結

表2 兩性淀粉與增強劑LX對比試驗

表3 方案（1）與方案（3）的成本對比

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

2.2 中試試驗及結果

在綜合上述小試的基礎上，公司于2013年3月15～22日在牛皮紙車間進行了增強劑LX替代兩性淀粉的中試試驗。

2.2.1 中試工藝

原料：已挑選的12號美廢；打漿度30°SR。

生產成紙定量：80 g/m2。

2.2.2 增強劑LX添加注意事項

（1）增強劑LX需稀釋5倍后再用，使用時需過篩。

（2）增強劑LX保質期3個月，貯存溫度不宜高于35℃。

（3）增強劑LX的加入點為盤磨磨漿出口。

2.2.3 中試結果

表4為使用增強劑LX與兩性淀粉的中試結果對比。

由表4可見，增強劑LX的使用效果要優于車間原用的兩性淀粉。使用增強劑LX，噸紙成本可降低38元，月產量按2 400 t計算，月效益金額可達9萬元左右。

3 結論

表4 使用增強劑LX與兩性淀粉的效果對比

（1）對比了幾種聚丙烯酰胺類增強劑的使用效果，結果顯示增強劑LX和XK-01A的使用效果要好于其他增強劑，因XK-01A的黏度太高，不利于生產使用，最終選定增強劑LX進行中試試驗。

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

（3選用增強劑LX進行中試試驗，試驗結果表明，選用增強劑LX替代兩性淀粉作為紙張增強劑具有很好的應用效果。在保證成紙質量的基礎上，噸紙成本可降低38元。

［1］造紙工業發展“十二五規劃”［J］.中華紙業，2012，33（1）：8-20.

［2］沈一丁.造紙化學品的制備和作用機理［M］.北京：中國輕工業出版社，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，技術中心研究員；主要負責造紙用化工原料的試驗及新產品開發工藝的研究；電話：0532-88063103；E-mail：sunjingdan003 @163.com。

2014-01-24（修回）

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