淺談防腐殺菌劑在造紙工業中的應用及進展

姚思宇　劉政洋

摘要：新聞、文化和教育事業的發展，也帶動了紙和紙漿的生產。但是，細菌、霉菌對各種紙品、紙容器及造紙中所用涂料造成了很大的危害。同時，在造紙過程中，由于細菌、霉菌

和酵母菌等微生物的作用，會生成粘泥，這也是人們十分頭痛的問題。本文簡單介紹了防腐殺菌劑在造紙工業中的應用。

關鍵詞：防腐殺菌劑;造紙工業;應用;進展

隨著人們生活水平的不斷提高和文化、新聞、教育等事業的不斷發展，各種紙和紙漿的消費量也在迅速增長，對紙的質量也提出更高要求。但在紙的生產過程中，由于受到細菌、霉菌等微生物的危害，使紙和紙漿的產量和質量受到很大的影響。為此，造紙工作者長期以來一直在采用各種方法以防止紙和紙漿中微生物的生成，使用防腐殺菌劑就是一種行之有效的方法。

1.造紙工業中使用防腐劑的意義

1.1腐漿的形成及其危害

在制漿造紙過程中，由于漿料中存在著豐富的供微生物生長的營養物質，如碳水化合物和蛋白質等，在溫度和濕度適宜的條件下，微生物迅速繁殖，并代謝生成淡黃、淺褐、粉紅、紅等色的多糖類粘著物。這些多糖類物質起到粘料的作用，再與各種微生物或其他有機物、無機物結合便形成了腐漿粘液沉積物。

現代造紙工業，隨著廢紙回用量的不斷增加，白水封閉循環也越來越多，從而加重腐漿的產生。隨著施膠技術的改進，中性施膠技術的普及，在中堿性系統中，引起腐漿的微生物繁殖速度比酸性系統中快得多。隨著對紙需求的高級化和多樣化，紙漿中使用了大量的化學品，使紙漿營養程序增高，也會加重腐漿的形成。另外，腐漿的形成有一定的季節性，春、夏季節濕氣較大，而且氣溫在20-35℃左右，非常適合微生物生長繁殖，腐漿問題比較嚴重。

在紙漿和白水流經的各種設備和管路系統中，如不經常停機清洗保持清潔，極易使各種細菌繁殖成災，形成許多腐漿，給生產和紙品質量造成危害。系統中產生腐漿后，如腐漿混人抄紙料漿中，輕者影響紙機網部濾水，污染毛毯，使得出伏輥的濕紙頁干度下降、強度降低，進而提高干燥部干燥負荷;重者造成斷紙，影響紙機效率，并在紙頁上形成透明圓點或各種色彩的斑點和引起“孔洞”等紙病，以及使紙張的塵埃增加、廢品率上升等。為了提高產品的質量和產量，保證紙機的正常生產，減少清洗次數，在紙漿中應加入防腐殺菌劑以減少或基本消除腐漿障礙。

1.2微生物對涂布紙的影響

涂布紙用涂料中含有淀粉、蛋白質等有機物質，為微生物的生長繁殖提供營養，而且涂料和顏料的pH值均在中堿性范圍內，有利于微生物的生長繁殖。涂料中的有機物被微生物分解成有機酸，使pH值下降，而氫離子對已分散的顏料有反分散作用，顏料發生絮凝，粘度大幅上升，使涂料品質劣化甚至腐敗，涂料顏色變深，最后導致涂布紙表面強度降低和在表面產生污斑，甚至使涂布紙在長期貯存過程中發生霉變，造成不必要的損失。因此，應在涂料中加入防腐殺菌劑以提高涂布紙質量。另外，對于一般用紙及標簽用紙、包裝用紙和紙制容器等特殊用紙都會受到霉菌和細菌的作用而引起腐敗變質，有時也需加人適量防腐劑以提高防霉效果。

2.造紙系統中微生物的產生及危害

在制造紙漿工序，漿料懸浮液是由微細纖維、樹脂、填料及各種造紙化學品組成的。這些物質為微生物的生長、繁殖提供了豐富的水分和營養源，再加上合適的溫度、pH值，使微生物的大量滋生成為必然。微生物代謝產生的高分子多糖和蛋白質吸附漿料中的固體懸浮物，在漿料和白水流經的各種管路和設備中，假如不停車清洗，就會帶入到漿料中形成腐漿。若系統中產生的腐漿混入到抄紙漿料中，會引起紙張斷頭，或“孔洞”、“斑點”等現象。使紙張的塵埃度增加，廢品率上升。同時，腐漿與其他有機物或無機物結合，會形成腐漿黏液沉積物，污染銅網和毛毯，嚴重影響紙漿的產品和質量以及生產操作的正常進行。

3.殺菌防腐劑的使用

3.1添加部位

殺菌防腐劑的殺菌和抑菌濃度是對總紙料量或總涂料量而言的，因此，如在紙漿濃度較高處加入可以減少其用量。一般在造紙機抄前池、高位箱或調漿箱及白水池等處加入，如果以抑菌作用為主也可以加入到廢紙漿中;用于加工紙涂料中，可以在涂料制備后期直接加入到涂料罐中。

3.2添加方法

殺菌防腐劑的加入方法一般有連續加入法、一次加入法和沖擊式加入法三種。其中一次加入法多用于加入涂布加工紙的涂料中;而紙漿中的添加多采用沖擊式加入法;連續加入法則由于其成本偏高一般不宜采用。

3.3殺菌和抑菌效果的評價

評價殺菌和抑菌效果可以從以下兩個方面進行。第一方面可稱之為“微觀測試法”，即通過微生物培養實驗，測試殺菌防腐劑加入前后紙漿和網下白水中菌落數來評價殺菌防腐劑的效果。第二方面可稱之為“宏觀觀察法”，即通過在剛清洗完的紙機上投加殺菌防腐劑并記錄投加后紙機的生產情況清洗周期和紙品的外觀質量（主要是塵埃度）的變化及紙機網部流漿箱、白水池壁上粘液的分布情況，并以此來評價殺菌防腐劑的效果。實際上，這兩個方面往往是同時進行的。通過以上這兩個方面的工作就可對殺菌防腐劑的殺菌和抑菌效果進行綜合的評價。

3.4殺菌防腐劑的有效濃度

使用殺菌防腐劑對其用量要控制適當，因為有時當細菌受到一種化學物質威脅時，有一種使其代謝活動加速的趨勢，不足以致死的劑量實際上反而會可能刺激細菌的生長。所以殺菌防腐劑在使用中均存在一個最低有效濃度的概念，如果使用濃度過低則起不到殺菌或抑菌的目的，而使用濃度過高則會導致生產成本偏高，在實際生產中應保證殺菌劑濃度比最低有效濃度稍高一點即可。殺菌防腐劑的殺菌和抑菌有效濃度主要與殺菌防腐劑的有效成分有關，有效成分不同其有效濃度也是不同的。

4.結語

隨著我國造紙工業逐步由酸法抄紙向中堿性抄紙過渡，紙機系統的pH值升高，相應要求殺菌防腐劑在較廣的pH值范圍內仍能保持穩定。目前國內殺菌防腐劑市場競爭異常激烈，我國殺菌防腐劑的產品質量參差不齊。所以各殺菌防腐劑生產廠家，應逐步完善檢測手段，努力穩定產品質量，著手開發新的多功能的復合型產品。

參考文獻

[1]胡惠仁，徐立新，董榮業.造紙化學品[M].北京：化學工業出版社，2002.80-81.

[2]楊仁黨，陳克復，譚美華腐漿成因及異噻唑啉酮類殺菌劑生產應用試驗[J].造紙科學與技術，2001，（3）：33-35.

[3]邵學軍，張革倉，鄭海明，等高速紙機生產中細菌及菌泥控制[J].中華紙業，2001，（7）：23-25.

作者簡介：姚思宇，學歷：本科在讀，就讀于遼東學院化工與機械學院，研究方向：輕化工程;

劉政洋，學歷：本科在讀，就讀于遼東學院化工與機械學院，研究方向：輕化工程。