为了解决在过程中的纸张分层问题、提高效率、降低对印版的损害、必需严格控制生产工艺、对原料、打浆、及淀粉的添加进行认真评价、提高纸张的内结合强度。 摘 要、主要介绍了聚丙烯酰胺及其接枝共聚物在各类助留体系中的助留助滤机理及应用、探讨其{zx1}的研究进展。可以看出在助留助滤体系的应用前景十分广阔、今后应发挥其优势、为工业服务。 关键词、聚丙烯酰胺；助留剂；机理 助留剂在工业中有着重要的地位、可以通过改变浆料的絮凝状态来提高细小纤维及等的留着率、从而达到减少纤维和的流失以及降低污染负荷的结果。随着抄纸机的高速化和大型化以及对产品质量更高的要求、必需使用与之相对应的新的高效助留系统和助留技术、以保证工业的迅速发展。作为纸机湿部化学添加剂、不同离子类型的聚丙烯酰胺及其接枝共聚产物是具有代表性的助留剂之一。 聚丙烯酰胺是水溶性的有机高分子化合物、主链上有活泼的酰胺基和双键。采用不同的工艺、引入不同的官能团、可得到不同分子量和不同电荷密度的聚丙烯酰胺系列产品、化学性质非常活泼和应用广泛的多功能高分子化合物。聚丙烯酰胺作为助剂、应用非常广泛。根据分子量的不同、聚丙烯酰胺在工业中可用作干强剂和 助留剂和助滤剂和絮凝剂等。本文主要介绍其作为助留剂在工业中的应用。 聚丙烯酰胺具有分子量大和分子链上具有足够多的反应活性点等特点、可与纤维和等结合、形成硬聚集体。其结合机理主要有中和相反电荷；局部链段以镶嵌状吸附在粒子外表；交联或者架桥；物链形成缠结网络、将粒子捕获、这些结合的结果是形成各种交联网络。由于有物理交联和化学交联共同存在则聚集体抗机械力强、显著提高助留效果。 聚丙烯酰胺能改善网部纸料的滤水性能和细小纤维及的留着率。当在纸料中添加后；纸料中很快会呈现出絮聚现象、这时纸料中的细小粒子(包括细小纤维和）附着到较长纤维的外表上并形成体积较大的絮凝体。使纸料易于脱水、时也减少了细小粒子通过网的流失量。聚丙烯酰胺分子链上有大量的亲水基团、这些亲水基团可以是阴离子的和 阳离子的或非离子的具有双重作用、一方面使该物溶于水、另一方面使物附着在纤维和细小纤维表面、助留效果显著。 阳离子聚丙烯酰胺一元助留体系 高分子量低电荷密度的阳离子聚丙烯酰胺在中是最常用的助留剂之一。因为其所带电荷与纤维所带的电荷相反、可以起到很好的絮凝作用、且不受浆料 pH值的限制。利用外表的负电性、用阳离子高分子聚电解质对其进行阳离子化、以增加颗粒与纸浆纤维和细小纤维的吸附、从而提高的单程留着率、并减少白水中的含量、减少流失从而降低成 本、还可以降低浆料上网的浓度和灰分、延长成形网的寿命、并且纸页的平滑度和不透明度可以得到改善。但单独使用和作助留剂时、容易发生匀度变差和 强度下降的缺点。于是人们考虑用二元助留助滤系统和微粒系统、提高助留助滤性能的条件下、改善成形匀度和纸张强度。华南理工大学王进等自制研究的和能显著提高浆料中的留着率并改善浆料的滤水性能。 阴离子聚丙烯酰胺与铝盐助留体系 阴离子聚丙烯酰胺对负电荷表面具有微弱的亲和力、需要先在系统中加入阳离子化剂、常用铝盐、将纤维和细小纤维粒子外表上互相起静电作用的几种助留剂结合起来使用、起到协同作用。首先加入铝盐、吸附于纤维和细小纤维的外表、使吸附点具有正电荷、随后加入高分子量的阴离子聚丙烯酰胺、吸附到纤维和细小纤维表面的铝盐结合点上、阴离子聚丙烯酰胺的链圈和链 尾从粒子表面伸出、将其它粒子结合、形成架桥作用、起到助留作用。但该系统的缺点是仅适用于酸性中。 两性聚丙烯酰胺助留体系 两性聚丙烯酰胺既有阳离子基团又有阴离子基团、能够在纸浆中产生协同效应。两性助留剂中的阴离子可以除去系统中原来起抑制作用的其他阳离子、从而推进助剂在纤维上的离子缔合和吸附#这些阴离子也可以排斥系统中其他阴离子、从而可以防止其阳离子基团过早地和系统中其他物料起作用#当系统中存在过多阳离子添加剂使纤维具有某种程度的阳离子特性时、这些阴离子基团能够平衡已经吸附在纤维上的阳离子基团、从而使该分子上的阳离子基团更为密切地与纤维上的阴离子基团接触#由于细小组分的再循环而使系统中的助剂含量上升、而两性助剂建立起来的系统电荷平衡能够使纸机系统维持良好的运转性能。天津科技大学的徐青林等研究了新型结构两性聚丙烯酰胺的助留助滤作用、结果标明、其对各种废纸浆及非木材纸浆均具有良好的增强。助留助滤效果外、不只能与硫酸铝复配使用、更适合中性抄纸的要求、还具有很好的辅助施胶效果。 阴、阳离子聚丙烯酰胺二元助留体系 纸机的上浆系统、先加入中等分子量的阳离子聚丙烯酰胺、然后添加高分子量阴离子聚丙烯酰胺、使体系产生；硬性絮团和助留效果。利用阳离子物产生阳离子；补丁和、为阴离子物提供连接点。然后、阴离子物分子链某些部位便结合到补丁和所提供的阳离子连接点上、而分子链的其余局部为正极补丁周围的负极所排斥、使阳离子物伸展到周围的水溶液中、而吸附到另外微粒外表的阳离子补丁上、从而形成了良好的絮凝作用、提高了助留效果。 淀粉。聚丙烯酰胺接枝共聚物助留体系 淀粉、聚丙烯酰胺的接枝共聚物能够和纤维。发生静电吸附。架桥作用、网络作用、其结果导致纤维和的絮凝及比表面的降低、从而使纸张中留下更多的细小纤维和、并加速了脱水过程、达到助留助滤的目的淀粉接枝聚丙烯酰胺的支链可以通过桥联使和微小纤维形成颗粒的集合、然后截留在纸页上提高留着率。淀粉接枝聚丙烯酰胺的效果优于聚丙烯酰胺、这是因为淀粉接枝聚丙烯酰胺的空间结构大、其构型如同带有若干长分支的大树、伸展水平比单一的聚丙烯酰胺好、因而架桥作用好#另一方面、由于淀粉接枝聚丙烯酰胺骨架淀粉的羟基充沛表露、与纸页纤维素的羟基形成氢键、增加了纸页纤维间的数目、所以能提高纸页中纤维间结合力。邱广明等合成了丙烯酰胺对淀粉的接枝共聚物、将其应用到中发现、共聚物中丙烯酰胺的接枝百分率越高、纸浆的絮凝速度和留着率大大提高接枝百分率。共聚物可使纸浆的网上留着率提高pH 壳聚糖接枝聚丙烯酰胺助留体系 近年来、由于壳聚糖的结构与纤维素相似、溶解时采用的酸性介质与纸机抄纸时的酸性介质相近、有人用壳聚糖与聚丙烯酰胺交联物作助留剂结果表明、分子链可以通过桥联使和细小纤维形成颗粒的集合体、然后通过机械截留而留在纸页中。壳聚糖分子链中的每个葡萄糖单元中都有一个氨基、酸性条件下、变成很强的正电荷、与粒子以及细小纤维。纤维有较强的静电作用。即有很强的压缩双电层的作用、促使其发生絮凝#另外、由于分子中的壳聚糖的羟基留体系 淀粉、聚丙烯酰胺的接枝共聚物能够和纤维。发生静电吸附。架桥作用、网络作用、其结果导致纤维和的絮凝及比表面的降低、从而使纸张中留下更多的细小纤维和、并加速了脱水过程、达到助留助滤的目的淀粉接枝聚丙烯酰胺的支链可以通过桥联使和微小纤维形成颗粒的集合、然后截留在纸页上提高留着率。淀粉接枝聚丙烯酰胺的效果优于聚丙烯酰胺、这是因为淀粉接枝聚丙烯酰胺的空间结构大、其构型如同带有若干长分支的大树、伸展水平比单一的聚丙烯酰胺好、因而架桥作用好。另一方面、由于淀粉接枝聚丙烯酰胺骨架淀粉的羟基充沛表露、与纸页纤维素的羟基形成氢键、增加了纸页纤维间的数目、所以能提高纸页中纤维间结合力。邱广明等合成了丙烯酰胺对淀粉的接枝共聚物、将其应用到中发现、共聚物中丙烯酰胺的接枝百分率越高、纸浆的絮凝速度和留着率大大提高。共聚物可使纸浆的网上留着率提高pH 壳聚糖接枝聚丙烯酰胺助留体系 近年来、由于壳聚糖的结构与纤维素相似、溶解时采用的酸性介质与纸机抄纸时的酸性介质相近、有人用壳聚糖与聚丙烯酰胺交联物作助留剂结果表明、分子链可以通过桥联使和细小纤维形成颗粒的集合体、然后通过机械截留而留在纸页中。壳聚糖分子链中的每个葡萄糖单元中都有一个氨基、酸性条件下、变成很强的正电荷、与粒子以及细小纤维。纤维有较强的静电作用。即有很强的压缩双电层的作用、促使其发生絮凝。另外、由于分子中的壳聚糖的羟基和氨基充分暴露、与纤维间的氢键可形成氢键结合、增加纤维间的氢键结合数目和结合面积、提高纤维间的结合力。从而克服由于和细小纤维留着的增加而造成纸页强度降低、甚至还对其强度有一定的提高作用。张光华等将壳聚糖与阴离子聚丙烯酰胺交联、制得一种性 接枝共聚物具有梳状结构、,能优异的壳聚糖阴离子聚丙烯酰胺交联物助留剂、该助留剂经实验室和工厂应用证明具有优良的助留。助滤效果。和 聚氧乙烯。#接枝聚丙烯酰胺助留体系 .支链上含有,研究发现、使用聚丙烯酰胺与聚氧乙烯接枝共聚物作为助留剂、对纸页成形匀度的不良影响很小、低用量即可获得高助留率。含,01支链阳离子聚丙烯酰胺因其粒子表面带有大量的正电荷、具有足够多的反应点或活性点、可与纤维和通过多种形式结合、形成；硬聚集体和。微粒自身含有阳离子基团可以与纸浆纤维产生静电吸附。纸浆抄纸过程中、含 ,01支链阳离子聚丙烯酰胺微粒中的,大单体支链从微粒之间的氢键架桥作 用、形成网状结构、提高了细小纤维的留着率。聚丙烯酰胺与聚氧乙烯接枝共聚物作为助留剂、对纸页成形匀度的不良影响很小、低用量即可获得高助留率。实验结果标明：这种微粒和纸纤维能够通过离子键和氢键作用显著地增强助留效果。 微粒助留助滤系统 随着灰分含量的提高、内结合强度呈下降趋势、原因可能是由于分散于纤维之间、使纸的结构疏松多孔、减少了纤维之间的相互连接和氢键结合 使纸页的内结合强度下降。粒径的减小也会使内结合强度会降低、原因可能是加填相同含量的情况下、粒径小的必定个数多、更多的吸附在纤维外表、影响了纤维之间的键合、导致内结合强度降低。 淀粉用量及取代度对内结合强度的影响 随着添加量的提高、内结合强度均出现提高。说明干强剂的作用主要是改善纤维间化学结合力和接触面积、淀粉的自由葡萄糖羟基参与了纤维外表纤维素分子氢键的形成、所以淀粉增加了内部纤维的结合力、两束纤维的自然结合层面上增加了氢键的数量、并且对纸页成形的过程有改进作用、提供了更加均匀的纤维间结合、增加了细小纤维的留着和纸页脱水、改善了纸页的匀度、提高了内结合强度。 相同添加量的情况下、取代度高的淀粉可以使纸张获得更高的内结合强度。当阳离子淀粉的取代度过低、其吸附性能跟原淀粉接近、淀粉与纤维间的结合力小、淀粉的留着率低、导致纸张内结合强度低。用量合适时、阳离子淀粉很容易吸附在纤维外表上、作用力强、浆料中的电荷会发生逆转、会造成过阳离子体系、使纸机操作困难、效果反而降低、从而阻止了阳离子淀粉在浆料表面的进一步吸附与留着。实际生产中、浆料的性质以及环境的温度值、阴离子垃圾含量等都对内结合强度有直接影响。