增強(qiáng)、助留劑YZ-138在造紙中的應(yīng)用

孫雪萍

（杭州紙友科技有限公司，浙江 杭州 310018）

增強(qiáng)、助留劑YZ-138在造紙中的應(yīng)用

孫雪萍

（杭州紙友科技有限公司，浙江 杭州 310018）

木薯高取代陽離子淀粉YZ-138是針對以二次纖維為原料抄造牛皮箱板紙而開發(fā)的增強(qiáng)、助留劑。該文介紹了YZ-138的特性，并通過其在連續(xù)蒸煮方式和間歇蒸煮方式不同紙廠的應(yīng)用實例表明，與普通陽離子淀粉和兩性淀粉相比，YZ-138在留著及增強(qiáng)方面均要好得多。

增強(qiáng)助留劑；陽離子淀粉；增強(qiáng)；牛皮箱板紙

我國的木材資源不足，造紙工業(yè)主要以麥草、蘆葦和蔗渣等非木材纖維為原料進(jìn)行生產(chǎn)。與木材纖維相比，這些原料纖維短、強(qiáng)度差。另外，由于世界木漿短缺，廢紙的二次利用逐漸受到重視，但纖維的多次重復(fù)利用會影響其強(qiáng)度。因此，要發(fā)展我國造紙工業(yè)，必須加強(qiáng)高效增強(qiáng)劑的開發(fā)和應(yīng)用，尤其是開發(fā)與草類纖維配套的草漿造紙增強(qiáng)劑[1]。

淀粉是地球上極為豐富的、可再生的天然資源，具有廉價、可降解并對環(huán)境不產(chǎn)生污染等優(yōu)點，因此對淀粉的改性及應(yīng)用一直受到人們的重視[2]。陽離子淀粉是用于造紙濕部添加的主要變性淀粉之一，具有增強(qiáng)劑的作用，可提高紙頁強(qiáng)度，同時也具有助留助濾劑的作用，可提高細(xì)小組分在紙頁中的留著率，進(jìn)而也對紙頁的強(qiáng)度方面產(chǎn)生影響。生產(chǎn)陽離子淀粉的原淀粉不同，會影響陽離子淀粉的使用效果；陽離子淀粉的制備工藝、取代度和取代基的不同，也對陽離子淀粉的使用效果產(chǎn)生影響。同時，陽離子淀粉的使用必須與工藝相結(jié)合，選擇合適的添加點和添加量，并與其他助劑要有很好的“配合性”，以便充分發(fā)揮其作用。高取代度的陽離子淀粉可以用做“陰離子垃圾”的捕集劑，有效地消除“陰離子垃圾”對其他化學(xué)助劑使用效果的負(fù)面影響[3]。

增強(qiáng)、助留劑YZ-138是針對以二次纖維為原料抄造牛皮箱板紙而開發(fā)的、以木薯淀粉為原料、通過特殊工藝合成的陽離子淀粉。該增強(qiáng)、助留劑在紙張抄造過程中，在系統(tǒng)的保留率及增強(qiáng)方面取得了較好的應(yīng)用效果。

1 在江蘇某紙廠的應(yīng)用情況

1.1 試驗?zāi)康?/h3>

評價增強(qiáng)、助留劑YZ-138在高車速、全廢紙造紙體系中的應(yīng)用性能。

1.2 2種淀粉的性能比較

表1為山東某廠生產(chǎn)的陽離子淀粉與增強(qiáng)、助留劑YZ-138的性能比較。

表1 山東某廠陽離子淀粉與增強(qiáng)、助留劑YZ-138的性能比較

1.3 紙機(jī)參數(shù)

紙機(jī)幅寬為4 400 mm，設(shè)計車速為650 m/min，工作車速為450 m/min，紙張品種為定量126～220 g/m2的A級牛皮箱板紙，生產(chǎn)能力為400 t/a。

1.4 漿料情況

表2為漿料情況。漿料配比為w（國廢）∶w（美廢）=50%∶50%。

表2 漿料情況

1.5 工藝情況

使用的其他助劑有：淀粉為6～8 kg/t（紙），采用連續(xù)蒸煮器進(jìn)行糊化，連續(xù)添加到各個漿池，面漿中量最大；硫酸鋁為25～30 kg/t（紙），添加在沖漿泵，pH調(diào)節(jié)到6.5左右；松香為5～7 kg/t（紙）；無填料。

1.6 試驗結(jié)果及分析

表3為某1天的上機(jī)試驗時的原始數(shù)據(jù)。表中各檢測項目按照有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定。

表3 上機(jī)試驗時的原始數(shù)據(jù)

從試驗情況來看，增強(qiáng)、助留劑YZ-138在連續(xù)糊化時所需的溫度要低于山東某廠的陽離子淀粉，這是由于木薯淀粉比玉米淀粉有更低的膠化溫度，因此連續(xù)糊化所需的溫度要低一些；另外山東某廠的陽離子淀粉連續(xù)糊化后的黏度比間歇糊化后的黏度高，而增強(qiáng)、助留劑YZ-138則黏度要小于間歇糊化的黏度，可能由于以木薯淀粉為原料的變性淀粉比以玉米為原料的變性淀粉不耐高溫及剪切。

在造紙過程中，增強(qiáng)、助留劑YZ-138的助留效果要明顯好于山東某廠的陽離子淀粉，同時在裂斷長耐破指數(shù)方面也較好一些。

2 在嘉興某紙廠的應(yīng)用情況

2.1 試驗?zāi)康?/h3>

漿內(nèi)淀粉是由江西某淀粉廠提供的兩性淀粉，用于增強(qiáng)，主要是提高紙板的耐破度，其噸紙用量為6～8 kg。淀粉采用間歇式糊化，糊化濃度約5%，然后稀釋到1%左右。該廠有3個2 m3的糊化罐、1個40 m3的稀釋罐和1個40 m3的貯存罐。淀粉經(jīng)貯存罐連續(xù)添加到面漿、芯漿和底漿漿池中，添加量的大小依次為面漿、底漿和芯漿。準(zhǔn)備選購另外淀粉，首先必須保證產(chǎn)品質(zhì)量能達(dá)到目前同樣的水平，噸紙總成本相同或者更低。經(jīng)過討論，我們建議采用紙友的增強(qiáng)、助留劑YZ-138，但是必須經(jīng)過實驗室試驗，確定最佳的添加工藝和使用方法，確保大生產(chǎn)上機(jī)時能一次成功。

2.2 紙機(jī)情況

4400紙機(jī)設(shè)計生產(chǎn)工藝：生產(chǎn)紙種為牛皮箱板紙；定量為120～250 g/m2；產(chǎn)量約為700 t/a；成紙寬4 400 mm；車速為500～600 m/min；紙機(jī)設(shè)計廠家為KOBAYASHI（日本）。

2.3 試驗結(jié)果對比及分析

表4為某2天的江西某廠兩性淀粉與增強(qiáng)、助留劑YZ-138的試驗結(jié)果。表中各檢測項目按照有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定。本次試驗用增強(qiáng)、助留劑YZ-138共約24 h，使用的淀粉量為3.5 t。從試驗結(jié)果看，YZ-138在留著方面及耐破度方面效果與兩性淀粉基本相當(dāng)，而在環(huán)壓強(qiáng)度及耐折度方面效果明顯優(yōu)于兩性淀粉，較好地達(dá)到了本次試驗?zāi)康摹?/p>

表4 江西某廠兩性淀粉與YZ-138試驗結(jié)果對比

3 結(jié)束語

從2個工廠的應(yīng)用效果來看，與普通陽離子淀粉相比，木薯類增強(qiáng)、助留劑YZ-138在留著及增強(qiáng)方面均要好很多；與兩性淀粉相比，留著及耐破度方面效果基本相當(dāng)，而在環(huán)壓及耐折度方面效果比較好。

［1］ 唐杰斌，趙傳山.造紙增強(qiáng)劑的應(yīng)用與發(fā)展［C］//中國造紙化學(xué)品工業(yè)協(xié)會.2009（第八屆）中國造紙化學(xué)品開發(fā)應(yīng)用國際技術(shù)交流會論文集.杭州：中國造紙化學(xué)品工業(yè)協(xié)會，2009：94-101.

［2］ 張燕萍.變性淀粉制造與應(yīng)用［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

［3］ 劉全校，許文才，曹國榮，等.陽離子淀粉在再生紙中的應(yīng)用［J］.包裝工程，2009，30（1）：54-57.

Application of Retention and Strengthening Agent YZ-138 in Papermaking

SUN Xue-ping
（Hangzhou Papermate Science ＆ Technology Co.，Ltd.，Hangzhou 310018，China）

YZ-138 is a cationic tapioca starch with high degree of substitution（D.S）.It is tailor-made for manufacturing kraft paperboards which use secondary fibers as the raw material.First introduced in this paper were the characteristics of YZ-138，then case-studies using it as retention and strengthening agent in different paper mills with different starch cooking methods（batch cooking or continuous jet cooking） were also given.The results showed that compared with general cationic starches or amphoteric starches，YZ-138 had significantly better performance in improving retention and paper strengths.

cationic starch；papermaking；strengthening agent； kraft paperboard

TS727+.3

A

1007-2225（2011）03-0031-03

2011-03-16（修回）

孫雪萍女士（1975-），研發(fā)中心助理工程師；主要從事造紙用精細(xì)化學(xué)品的開發(fā)和應(yīng)用；電話：0571-869112268-8105；E-mail：xuepingsun@163.com。

本文文獻(xiàn)格式：孫雪萍.增強(qiáng)、助留劑YZ-138在造紙中的應(yīng)用[J].造紙化學(xué)品，2011，23（3）∶31-33.