聚丙烯酰胺在牛皮纸生产中的干增强效果

陈玉蕾，周建红，孙京丹

（青岛海王纸业股份有限公司，山东胶南 266400）

聚丙烯酰胺在牛皮纸生产中的干增强效果

陈玉蕾，周建红，孙京丹

（青岛海王纸业股份有限公司，山东胶南 266400）

在牛皮纸生产中，用聚丙烯酰胺干强剂来替代两性淀粉提高纸张的干强度，对比了几种聚丙烯酰胺类增强剂的使用效果，并选用阳离子聚丙烯酰胺增强剂LX进行了中试试验。通过试验发现，在保证成纸原有干强度的前提下，增强剂LX用量为5 kg/t（纸）时，可替代两性淀粉8 kg/t（纸），同时阳离子松香胶用量降低了2 kg/t（纸），硫酸铝用量降低了22 kg/t（纸），吨纸成本比现有工艺降低38元。

聚丙烯酰胺；牛皮纸；干强剂；耐破度；抗张强度

《造纸工业发展“十二五”规划》提出要加大废纸的回收和利用力度，废纸制浆造纸是大趋势，而在此过程中还存在着许多的问题[1]。废纸制浆生产中，成纸的强度很关键，要想保证成纸强度的同时降低生产成本，可以尝试着合理选择化学助剂。

我们在牛皮纸生产中用聚丙烯酰胺（PAM）增强剂替代两性淀粉，提高了纸的干强度，同时降低了阳离子松香胶及硫酸铝的用量，生产成本降低明显。

聚丙烯酰胺具有很强的絮聚作用，可在粒子之间架桥，并且根据其离子性而具有不同的结合机理，同一个分子可以吸附若干个颗粒，引起聚沉[2]。聚丙烯酰胺分子的极性基还可以和纤维形成氢键和强的静电结合。当改变其结构时，产品性能亦随之变化，分别可用作助留剂、助滤剂、增强剂及表面处理剂。聚丙烯酰胺因其在造纸过程中的广泛应用而被认为是最重要的合成高分子助剂之一。

1 试验部分

1.1 原材料

牛皮纸车间盘磨磨浆后浆料（已挑选的100%的12号美废）；硫酸铝；车间现用阳离子松香胶和两性淀粉、聚丙烯酰胺类增强剂ZC、LX、ODY、XK-01B和XK-01A。

1.2 仪器及设备

ZQJ 1-B-Ⅱ型纸样抄取器，陕西科技大学机械厂；2XZ-0.25型旋片式真空泵，临海市精工真空设备厂；JA 2003A型电子天平，上海精天电子仪器有限公司。

1.3 试验内容

浆料：牛皮纸车间盘磨磨浆后浆料，打浆度为30°SR。

试验1（不同增强剂使用效果的对比）：抄片定量80 g/m2，增强剂用量5 kg/t（纸）。

试验2（两性淀粉与增强剂LX使用效果的对比）：抄片定量80 g/m2。

试验中的分析项目均按相关国家标准检测。

2 结果与讨论

2.1 小试试验及结果

2.1.1 对比不同增强剂的使用效果

取牛皮纸车间盘磨磨浆后浆料（打浆度为30°SR），加入增强剂[用量为5 kg/t（纸）]，抄片定量80 g/m2，检测结果如表1。

表1 不同增强剂使用效果的对比

从试验数据来看，增强剂LX能够使成纸的纵向抗张强度提高13.5%，增强剂XK-01A能够使成纸的纵向抗张强度提高12.4%，二者的使用效果优于其他增强剂；因XK-01A的黏度是800 mPa·s、LX的黏度是88 mPa·s，考虑到实际生产使用情况，还是选定LX进行下一步试验。

2.1.2 对比两性淀粉与增强剂LX的使用效果

按照如下3种方案进行试验，对比两性淀粉与增强剂LX的使用效果。

方案（1）：取牛皮纸车间盘磨磨浆后浆料（打浆度为30°SR），抄片定量80 g/m2，加入两性淀粉[用量为8 kg/t（纸）]、阳离子松香胶[用量为10 kg/t（纸）]、硫酸铝[用量为45 kg/t（纸）]；

方案（2）：取牛皮纸车间盘磨磨浆后浆料（打浆度为30°SR），抄片定量80 g/m2，加入增强剂LX [用量为5 kg/t（纸）]、阳离子松香胶[用量为10 kg/t（纸）]、硫酸铝[用量为45 kg/t（纸）]；

方案（3）：取牛皮纸车间盘磨磨浆后浆料（打浆度为30°SR），抄片定量80 g/m2，加入增强剂LX [用量为5 kg/t（纸）]、阳离子松香胶[用量为8 kg/ t（纸）]、硫酸铝[用量为23 kg/t（纸）]；

3种方案检测结果如表2所示。

从试验数据来看，在其他工艺条件不变的情况下，增强剂LX用量为5 kg/t（纸）时的纵向抗张强度比两性淀粉用量为8 kg/t（纸）时提高8.1%，横向抗张强度也提高了4.9%；同时，当增强剂LX用量为5 kg/t（纸）时，降低阳离子松香胶用量为8 kg/t（纸），与原工艺相比，成纸横向抗张强度仍然提高4.0%，纵向抗张强度提高1.2%。所以说，增强剂LX[用量为5 kg/t（纸）]的增强效果要好于两性淀粉[用量为8 kg/t（纸）]，且有一定的施胶作用；同时可降低阳离子松香胶2 kg/t（纸）和硫酸铝22 kg/t（纸），在保证成纸强度的前提下降低了生产成本。

2.1.3 成本对比

方案（1）使用两性淀粉与方案（3）使用增强剂LX的成本对比如表3。

2.1.4 试验小结

表2 两性淀粉与增强剂LX对比试验

表3 方案（1）与方案（3）的成本对比

增强剂LX和XK-01A的使用效果要好于其他增强剂，因XK-01A的黏度是LX的9倍，黏度太高不利于生产中使用，增强剂LX的使用效果要好于两性淀粉，而且在保证成纸质量的基础上吨纸成本可降低38元，并可降低阳离子松香胶和硫酸铝的用量，所以选用了增强剂LX进行下一步中试试验。

2.2 中试试验及结果

在综合上述小试的基础上，公司于2013年3月15～22日在牛皮纸车间进行了增强剂LX替代两性淀粉的中试试验。

2.2.1 中试工艺

原料：已挑选的12号美废；打浆度30°SR。

生产成纸定量：80 g/m2。

2.2.2 增强剂LX添加注意事项

（1）增强剂LX需稀释5倍后再用，使用时需过筛。

（2）增强剂LX保质期3个月，贮存温度不宜高于35℃。

（3）增强剂LX的加入点为盘磨磨浆出口。

2.2.3 中试结果

表4为使用增强剂LX与两性淀粉的中试结果对比。

由表4可见，增强剂LX的使用效果要优于车间原用的两性淀粉。使用增强剂LX，吨纸成本可降低38元，月产量按2 400 t计算，月效益金额可达9万元左右。

3 结论

表4 使用增强剂LX与两性淀粉的效果对比

（1）对比了几种聚丙烯酰胺类增强剂的使用效果，结果显示增强剂LX和XK-01A的使用效果要好于其他增强剂，因XK-01A的黏度太高，不利于生产使用，最终选定增强剂LX进行中试试验。

（2）使用增强剂LX和两性淀粉的成本差不多，而增强剂LX对成纸还有一定的施胶作用，可降低阳离子松香胶2 kg/t（纸）和硫酸铝22 kg/t（纸）。

（3选用增强剂LX进行中试试验，试验结果表明，选用增强剂LX替代两性淀粉作为纸张增强剂具有很好的应用效果。在保证成纸质量的基础上，吨纸成本可降低38元。

［1］造纸工业发展“十二五规划”［J］.中华纸业，2012，33（1）：8-20.

［2］沈一丁.造纸化学品的制备和作用机理［M］.北京：中国轻工业出版社，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

陈玉蕾女士（1983-），本科，技术中心研究员；主要负责造纸用化工原料的试验及新产品开发工艺的研究；电话：0532-88063103；E-mail：sunjingdan003 @163.com。

2014-01-24（修回）

本文文献格式：陈玉蕾，周建红，孙京丹.聚丙烯酰胺在牛皮纸生产中的干增强效果[J].造纸化学品，2014，26（3）：17-19.