增強劑

［摘要］：增強劑

增強劑

紙張增強的方法有兩種，一是漿內(nèi)添加增強劑，另一種是抄紙時添加表面增強劑。漿內(nèi)增強劑又分為增干強劑和增濕強劑兩類。

提高紙的強度，主要是加強纖維層層之間的結(jié)合。加入各種增干強劑和增濕強劑，就是利用它們和纖維之間的化學和物理結(jié)合，來加強纖維層層之間和各種粒子之間的吸附。纖維之間的結(jié)合作用依靠下列能量：共價鍵、離子鍵、配位鍵、氫鍵、范德華力、物理纏結(jié)。

在造紙工業(yè)中，干強度主要是指紙的抗張強度、裂斷長、撕裂度和耐破度。濕強度是指紙的再濕強度，是干紙經(jīng)水浸濕后保留的強度。

聚丙烯酰胺類增干增強劑主要有陽離子型（CPAM）、陰離子型（APAM）、兩性離子型。

CPAM的共聚單體很多，為其改性有較大的選擇余地。

APAM對所有的化學漿都有效，但當配比中含有大量的機木漿和廢紙漿時，增強效果不明顯。

兩性離子聚丙烯酰胺分子中即含有陽離子基，又含有陰離子基，其助留助濾和增強作用較單獨使用陽離子型或陰離子型PAM要好。

聚丙烯酰胺類增干強劑的應用受許多因素的影響：

1、相對分子質(zhì)量：既要求它有一定的分子結(jié)構(gòu)長度以提供良好的吸附性能和具有足夠的氫鍵結(jié)合的數(shù)目，又不能使纖維橋聯(lián)起來造成絮凝甚至破壞紙頁的勻度，其適宜的分子量一般是10~100萬。

2、用量：一般用量為0.5%，可提高耐破度及抗張強度約20%，而對撕裂度影響較小。濃度為5%，一定要充分稀釋，與漿料充分混合。

3、兩種樹脂共用：將APAM和CPAM混合使用時，可取得良好的增強效果。具體方法是在加入將料前，先把陰離子和陽離子增強劑混合，并迅速加入漿內(nèi)，但要注意不要在兩種聚合物混合后較長時間的放置，因靜電吸附很快產(chǎn)生絮凝物，如分散不開則會影響紙的勻度和造成應有效果的降低。

4、明礬：可加入少量明礬提高APAM在纖維上的吸附，其用量根據(jù)松香膠填料和其他助劑而定，一般為1.5%~3.0%。明礬加入量大時，對提高干強度是不利的，因為明礬絮凝物的留著，成為一種新的填料，妨礙了纖維的結(jié)合。但明礬對提高CPAM的增強型沒有明顯的作用。

5、PH值：最大干強度的改善是通過吸附固定纖維中的樹脂而實現(xiàn)的，紙料最佳PH值為4.2~5.0。CPAM必須要在酸性條件下才能顯示出其陽離子性，以和纖維形成靜電吸附結(jié)合。

6、加料順序：先加松香膠，再加明礬，后加PAM。因為PAM作用的發(fā)揮，需要與漿料有一定的接觸時間。因為高分子對高剪切力影響很敏感，所以一般PAM盡量靠近流漿箱加入。

7、打漿度：隨著打漿度的提高，加PAM的紙的強度比沒有加PAM的要高，說明打漿度提高有利于增加PAM與纖維的氫鍵結(jié)合點。

PAM的最佳加入點隨紙機而已，它在一定程度上還取決于使用的目的，最常用的添加點是把它加到經(jīng)最后磨漿的濃漿料中。研究表明，將增干強劑加入長纖維組分更有力，為了獲得最好的效果，良好的混合是非常重要的。理想的方法是將樹脂加到攪拌良好的紙機漿池或調(diào)漿箱的下料管。應特別注意不要出現(xiàn)與其他助劑發(fā)生沖突，如果不可能在最后的磨漿機之后加入樹脂，則應在主要磨漿之后（即輕微磨漿之前）添加。

開始使用增干增強劑時，有可能出現(xiàn)紙頁強度沒有增加甚至下降的情況，這是由于聚合物的帶電性使細小纖維和填料的留著增加，紙頁加添量增大導致的強度下降已超過樹脂的增加效果。在這種情況下，只要電荷平衡沒有被破壞，進一步增加樹脂的用量可以克服上述問題，。增加纖維的絮聚將影響紙頁的成形，也會產(chǎn)生于上述類似的影響。

經(jīng)驗表明，弱陰離子PAM比陽離子PAM可以獲得更好地增強效果，然而利用陰離子PAM樹脂增強的主要缺點是在堿性造紙條件下（PH8.0~8.5），陰離子PAM才完全帶電，為了獲得理想的效果需要用礬土留著樹脂。雖然有可能在PH6.5的條件下進行抄紙，但是對于用碳酸鈣作填料的中性或堿性造紙，大量加入礬土是不可行的。

與陰離子PAM不同，陽離子PAM（季銨鹽型）在整個抄紙PH范圍內(nèi)能夠完全電離，可以直接定著于纖維上，不需要專門的助留劑。