我國造紙專用化學品的科研與發展

魏兵

摘 要：造紙在我國有著悠久的歷史，但是造紙化學品的生產直至二十世紀中葉以后，在我國仍是處于一片空白的位置。隨著我國經濟建設的不斷推進，人們的物質生活水平得到提高，對于紙張的生產和使用也提出了新的要求。造紙化學品的研究首先開始于發達國家，后來慢慢引入中國，在中國起步較晚。但是隨著近些年來中國經濟的迅猛發展，造紙專業化學品的研究也逐漸走入大家的視線，引起相關人員和產業的重視。

關鍵詞：造紙專用化學品；科研；現狀；發展

為了進一步滿足中國社會對于紙張的需求，我國造紙專用化學品的研究一直處于高速發展狀態。不管是民間組織還是官方協會都在積極努力進行造紙化學品的交流研究，以期生產出更為理想的造紙專用化學品。造紙專用化學品的種類并不局限于一種或者兩種，而是包含多種材料，有施膠劑、水溶性高分子、填料、變性淀粉以及各種特種化學品。另外，我國造紙專用化學品的研究和發展方向應該與我國的國情相聯系，旨在滿足人民的需求和社會的發展。

一、我國造紙專用化學品的科研現狀以及發展趨勢

造紙化學品包含的種類眾多，為了實現更好地利用，大致有三種分類標準。這三類分類標準分別是按照功能劃分、按照來源劃分及按照應用劃分。其中，有五種重要的造紙專用化學品，分別是施膠劑、水溶性高分子聚合物、特種造紙化學品、填料以及變性淀。

（一）施膠劑

施膠劑的功能就是為紙張和紙板提供抗水性，是一種常見的造紙專用化學品。施膠劑并不是只有一類，按照其來源進行劃分，可分為天然類和合成類[1]。

1、天然類施膠劑

天然類的施膠劑在近幾年的發展中也是有著替代品的出現和研發，比如之前的皂化松香膠隨著時間的推移已經慢慢被分散松香膠取代。分散松香膠的系列產品研發也一直在路上，其中，需要攻克的核心技術是對紙漿pH值的適應性。目前在市場上主要松香膠類產品為酸性松香施膠劑，而在造紙系統越加趨于中性造紙的今天，中性松香施膠劑的研究也是勢在必行，因此，中性松香施膠劑領域的研究一定會有著較好的勢頭。

2、合成類施膠劑

合成類施膠劑目前有兩種，一種是烷基烯酮二聚體，其簡稱為AKD，另一種是鏈烯基琥珀酸酐，其簡稱為ASA。AKD廣泛應用于高檔文化用紙方面。同時AKD具有滯后性和易打滑性，不適合機內涂布的產品和高速紙機。相比AKD來說，ASA彌補了其滯后性和容易打滑性的劣勢，但是ASA的水解問題一直困擾著造紙生產者。國內的眾多高校都對ASA水解問題進行了持續性的研究。齊魯科技大學的劉溫霞教授在此方面取得了眾多成果。而對于ASA乳化劑和ASA乳化工藝的研究一定會持續下去，以期滿足造紙行業的需求。針對目前的使用現狀，相關的技術人員也正在進一步研究新型的ASA以及AKD產品，使得其抗水性能得到充分體現。

（二）水溶性高分子聚合物

水溶性高分子聚合物產品有多種，以聚丙烯酰胺為例，其簡稱PAM。液體的PAM在物流運輸和保存方面面臨著難題，使得其普及范圍受到局限，而固體的PAM在顆粒溶解方面存在一定問題。通過與其他產品的配合使用，可以彌補PAM本身的缺陷。雙元助留體系在造紙過程中應用較為普遍，其就是由一種PAM 和特殊的陽離子聚合物或無機微粒構成。此外，水溶性高分子聚合物本身具有多離子和相對分子質量可調整的特性，在研發新產品時的優勢較為明顯。目前，對于水溶性高分子聚合物的市場需求較大，所以其研發迫在眉睫[2]。而乳液狀高分子聚合物越來越多的被提及，此類聚合物以其多變的結構，更有針對性的應用優勢，未來會越來越多的受到造紙企業的歡迎，在此方面的研究也會持續保持熱度。當然，水溶性高分子聚合物的使用不僅僅局限于造紙方面，在其他廢水處理方面也有較為廣泛的應用。

（三）特種造紙化學品

特種造紙化學品也被稱為功能性化學品，包括制漿脫墨化學品、濕強劑、增白劑、消泡劑、助濾助留劑、樹脂障礙控制劑等。目前的制漿脫墨化學品以生物酶復合型制劑為主，該類化學品主要用于各類舊報紙、廢舊書刊、混合辦公廢紙等的浮選或洗滌脫墨；濕強劑主要型號包括CZ-SH12（主要成分為聚酰胺環氧氯丙烷）、CZ-SC06（主要成分為陽離子聚丙烯酰胺），濕強劑主要用于生活用紙、包裝用紙抄造時的增強，以提高紙張的濕強度；增白劑是市場上的一種重要化學產品，有多種類型，但是主要以熒光增白劑為主；消泡劑產品類型較多，包括有機硅類、高碳醇類、非硅類等，適用于造紙洗漿、造紙涂布、造紙化學品生產、造紙濕部脫氣；助濾助留劑除常規的陽離子淀粉和聚丙烯酰胺助濾助留產品外，近些年也出現了諸如硅溶膠微粒助濾助留系列產品的新型助濾助留劑，助濾助留劑具有保留和濾水的特性，其應用保證了較高的留著率及良好的紙頁勻度；樹脂障礙控制劑常見的是滑石粉，用于含機械漿、脫墨漿和高車速紙機封閉系統中具有較高的性價比。

（四）填料

填料是在造紙過程中用到的化學品，常見的有碳酸鈣、二氧化鈦、滑石粉以及一些符合填料。填料在造紙過程中應用的歷史較長，在對其發展過程進行探究時，我們不難發現其發展趨勢是朝著微粒化的方向發展。各種超微型材料，甚至納米型材料相繼問世，在造紙環節中發揮著舉足輕重的作用。填料在具體的使用時有明顯的留著問題，雖然助留劑的使用進一步提高了其留著率，但是還是存在進步的空間[3]。所以填料預處理技術就收到的廣泛關注，這也是近兩年各大高校和科研院所的熱點課題。

（五）變性淀粉

因為變性淀粉的結構與纖維相似，具有結構上的優勢。除了具有良好的親和性之外，材料的成本較低。變性淀粉有陽離子化、氧化、酶轉化、羥烷基、羧甲基、醋酸酯等眾多的類型，其中陽離子淀粉具有較強優勢。變性淀粉未來的發展方向之一就是綠色，留著型產品的研發也在持續。

二、促進我國造紙化學品發展的對策探討

（一）重視造紙化學品的發展方向，促使其朝著專業化、規模化、大型化、系列化的方向發展

根據我國現有的實際國情來看，我國的造紙總產量和總銷售量雖然位居世界前列，但是人均使用率遠遠低于發達國家。為了進一步打造文化國家，造紙產業必須加快速度發展，逐漸朝著專業化、大型化、系列化等方向發展。

（二）重視造紙化學產品技術和相關設備的研發

與國外發達國家相比，我國的自動化水平、規模大小以及產業鏈的打造遠遠落后于發達國家。在這種情況下，為了提高我國造紙產業的國際競爭力，必須攻克的一大難題就是造紙技術問題。造紙技術水平的提升進一步提高紙張的質量，降低成本的投入以及提高產業的生產速度。同時，相應的設備也要朝著自動化的方向研發，實現聯動發展[4]。

（三）積極與國外合作交流

如今是經濟全球化的時代，我國產業的發展離不開向發達國家進行經驗借鑒和技術引進。所以，與國外企業的交流與合作就顯得尤為重要。

結語

我國現階段對紙張的需求呈現上升的趨勢，但是紙張的制作工藝和造紙化學品仍面臨著巨大的進步空間。造紙專用化學品的種類眾多，但是每一功能的化學品在紙張生產過程中都具有重要的意義。造紙化學品的科研是必要且重要的，相關人員必須結合我國國情進行產品生產。

參考文獻：

[1]李峰，王松林，宋曉明.我國造紙化學品產業的發展與應用[J].造紙裝備及材料，2018，47（2）：5-6.

[2]夏華林.全球造紙工業與我國造紙化學品發展態勢[J].華東紙業，2017，48（1）：1-7.

[3]劉軍鈦.我國造紙化學品的增長前景[J].造紙化學品，2017，29（1）：5-9.

[4]夏華林.新常態下我國造紙和造紙化學品工業的發展與展望[J].華東紙業，2016，47（1）：1-7.