我國(guó)造紙專用化學(xué)品的科研與發(fā)展

魏兵

摘 要：造紙?jiān)谖覈?guó)有著悠久的歷史，但是造紙化學(xué)品的生產(chǎn)直至二十世紀(jì)中葉以后，在我國(guó)仍是處于一片空白的位置。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷推進(jìn)，人們的物質(zhì)生活水平得到提高，對(duì)于紙張的生產(chǎn)和使用也提出了新的要求。造紙化學(xué)品的研究首先開始于發(fā)達(dá)國(guó)家，后來慢慢引入中國(guó)，在中國(guó)起步較晚。但是隨著近些年來中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，造紙專業(yè)化學(xué)品的研究也逐漸走入大家的視線，引起相關(guān)人員和產(chǎn)業(yè)的重視。

關(guān)鍵詞：造紙專用化學(xué)品；科研；現(xiàn)狀；發(fā)展

為了進(jìn)一步滿足中國(guó)社會(huì)對(duì)于紙張的需求，我國(guó)造紙專用化學(xué)品的研究一直處于高速發(fā)展?fàn)顟B(tài)。不管是民間組織還是官方協(xié)會(huì)都在積極努力進(jìn)行造紙化學(xué)品的交流研究，以期生產(chǎn)出更為理想的造紙專用化學(xué)品。造紙專用化學(xué)品的種類并不局限于一種或者兩種，而是包含多種材料，有施膠劑、水溶性高分子、填料、變性淀粉以及各種特種化學(xué)品。另外，我國(guó)造紙專用化學(xué)品的研究和發(fā)展方向應(yīng)該與我國(guó)的國(guó)情相聯(lián)系，旨在滿足人民的需求和社會(huì)的發(fā)展。

一、我國(guó)造紙專用化學(xué)品的科研現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)

造紙化學(xué)品包含的種類眾多，為了實(shí)現(xiàn)更好地利用，大致有三種分類標(biāo)準(zhǔn)。這三類分類標(biāo)準(zhǔn)分別是按照功能劃分、按照來源劃分及按照應(yīng)用劃分。其中，有五種重要的造紙專用化學(xué)品，分別是施膠劑、水溶性高分子聚合物、特種造紙化學(xué)品、填料以及變性淀。

（一）施膠劑

施膠劑的功能就是為紙張和紙板提供抗水性，是一種常見的造紙專用化學(xué)品。施膠劑并不是只有一類，按照其來源進(jìn)行劃分，可分為天然類和合成類[1]。

1、天然類施膠劑

天然類的施膠劑在近幾年的發(fā)展中也是有著替代品的出現(xiàn)和研發(fā)，比如之前的皂化松香膠隨著時(shí)間的推移已經(jīng)慢慢被分散松香膠取代。分散松香膠的系列產(chǎn)品研發(fā)也一直在路上，其中，需要攻克的核心技術(shù)是對(duì)紙漿pH值的適應(yīng)性。目前在市場(chǎng)上主要松香膠類產(chǎn)品為酸性松香施膠劑，而在造紙系統(tǒng)越加趨于中性造紙的今天，中性松香施膠劑的研究也是勢(shì)在必行，因此，中性松香施膠劑領(lǐng)域的研究一定會(huì)有著較好的勢(shì)頭。

2、合成類施膠劑

合成類施膠劑目前有兩種，一種是烷基烯酮二聚體，其簡(jiǎn)稱為AKD，另一種是鏈烯基琥珀酸酐，其簡(jiǎn)稱為ASA。AKD廣泛應(yīng)用于高檔文化用紙方面。同時(shí)AKD具有滯后性和易打滑性，不適合機(jī)內(nèi)涂布的產(chǎn)品和高速紙機(jī)。相比AKD來說，ASA彌補(bǔ)了其滯后性和容易打滑性的劣勢(shì)，但是ASA的水解問題一直困擾著造紙生產(chǎn)者。國(guó)內(nèi)的眾多高校都對(duì)ASA水解問題進(jìn)行了持續(xù)性的研究。齊魯科技大學(xué)的劉溫霞教授在此方面取得了眾多成果。而對(duì)于ASA乳化劑和ASA乳化工藝的研究一定會(huì)持續(xù)下去，以期滿足造紙行業(yè)的需求。針對(duì)目前的使用現(xiàn)狀，相關(guān)的技術(shù)人員也正在進(jìn)一步研究新型的ASA以及AKD產(chǎn)品，使得其抗水性能得到充分體現(xiàn)。

（二）水溶性高分子聚合物

水溶性高分子聚合物產(chǎn)品有多種，以聚丙烯酰胺為例，其簡(jiǎn)稱PAM。液體的PAM在物流運(yùn)輸和保存方面面臨著難題，使得其普及范圍受到局限，而固體的PAM在顆粒溶解方面存在一定問題。通過與其他產(chǎn)品的配合使用，可以彌補(bǔ)PAM本身的缺陷。雙元助留體系在造紙過程中應(yīng)用較為普遍，其就是由一種PAM 和特殊的陽離子聚合物或無機(jī)微粒構(gòu)成。此外，水溶性高分子聚合物本身具有多離子和相對(duì)分子質(zhì)量可調(diào)整的特性，在研發(fā)新產(chǎn)品時(shí)的優(yōu)勢(shì)較為明顯。目前，對(duì)于水溶性高分子聚合物的市場(chǎng)需求較大，所以其研發(fā)迫在眉睫[2]。而乳液狀高分子聚合物越來越多的被提及，此類聚合物以其多變的結(jié)構(gòu)，更有針對(duì)性的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，未來會(huì)越來越多的受到造紙企業(yè)的歡迎，在此方面的研究也會(huì)持續(xù)保持熱度。當(dāng)然，水溶性高分子聚合物的使用不僅僅局限于造紙方面，在其他廢水處理方面也有較為廣泛的應(yīng)用。

（三）特種造紙化學(xué)品

特種造紙化學(xué)品也被稱為功能性化學(xué)品，包括制漿脫墨化學(xué)品、濕強(qiáng)劑、增白劑、消泡劑、助濾助留劑、樹脂障礙控制劑等。目前的制漿脫墨化學(xué)品以生物酶復(fù)合型制劑為主，該類化學(xué)品主要用于各類舊報(bào)紙、廢舊書刊、混合辦公廢紙等的浮選或洗滌脫墨；濕強(qiáng)劑主要型號(hào)包括CZ-SH12（主要成分為聚酰胺環(huán)氧氯丙烷）、CZ-SC06（主要成分為陽離子聚丙烯酰胺），濕強(qiáng)劑主要用于生活用紙、包裝用紙抄造時(shí)的增強(qiáng)，以提高紙張的濕強(qiáng)度；增白劑是市場(chǎng)上的一種重要化學(xué)產(chǎn)品，有多種類型，但是主要以熒光增白劑為主；消泡劑產(chǎn)品類型較多，包括有機(jī)硅類、高碳醇類、非硅類等，適用于造紙洗漿、造紙涂布、造紙化學(xué)品生產(chǎn)、造紙濕部脫氣；助濾助留劑除常規(guī)的陽離子淀粉和聚丙烯酰胺助濾助留產(chǎn)品外，近些年也出現(xiàn)了諸如硅溶膠微粒助濾助留系列產(chǎn)品的新型助濾助留劑，助濾助留劑具有保留和濾水的特性，其應(yīng)用保證了較高的留著率及良好的紙頁勻度；樹脂障礙控制劑常見的是滑石粉，用于含機(jī)械漿、脫墨漿和高車速紙機(jī)封閉系統(tǒng)中具有較高的性價(jià)比。

（四）填料

填料是在造紙過程中用到的化學(xué)品，常見的有碳酸鈣、二氧化鈦、滑石粉以及一些符合填料。填料在造紙過程中應(yīng)用的歷史較長(zhǎng)，在對(duì)其發(fā)展過程進(jìn)行探究時(shí)，我們不難發(fā)現(xiàn)其發(fā)展趨勢(shì)是朝著微?；姆较虬l(fā)展。各種超微型材料，甚至納米型材料相繼問世，在造紙環(huán)節(jié)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。填料在具體的使用時(shí)有明顯的留著問題，雖然助留劑的使用進(jìn)一步提高了其留著率，但是還是存在進(jìn)步的空間[3]。所以填料預(yù)處理技術(shù)就收到的廣泛關(guān)注，這也是近兩年各大高校和科研院所的熱點(diǎn)課題。

（五）變性淀粉

因?yàn)樽冃缘矸鄣慕Y(jié)構(gòu)與纖維相似，具有結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)。除了具有良好的親和性之外，材料的成本較低。變性淀粉有陽離子化、氧化、酶轉(zhuǎn)化、羥烷基、羧甲基、醋酸酯等眾多的類型，其中陽離子淀粉具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)。變性淀粉未來的發(fā)展方向之一就是綠色，留著型產(chǎn)品的研發(fā)也在持續(xù)。

二、促進(jìn)我國(guó)造紙化學(xué)品發(fā)展的對(duì)策探討

（一）重視造紙化學(xué)品的發(fā)展方向，促使其朝著專業(yè)化、規(guī)?；?、大型化、系列化的方向發(fā)展

根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有的實(shí)際國(guó)情來看，我國(guó)的造紙總產(chǎn)量和總銷售量雖然位居世界前列，但是人均使用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家。為了進(jìn)一步打造文化國(guó)家，造紙產(chǎn)業(yè)必須加快速度發(fā)展，逐漸朝著專業(yè)化、大型化、系列化等方向發(fā)展。

（二）重視造紙化學(xué)產(chǎn)品技術(shù)和相關(guān)設(shè)備的研發(fā)

與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的自動(dòng)化水平、規(guī)模大小以及產(chǎn)業(yè)鏈的打造遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。在這種情況下，為了提高我國(guó)造紙產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，必須攻克的一大難題就是造紙技術(shù)問題。造紙技術(shù)水平的提升進(jìn)一步提高紙張的質(zhì)量，降低成本的投入以及提高產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)速度。同時(shí)，相應(yīng)的設(shè)備也要朝著自動(dòng)化的方向研發(fā)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)發(fā)展[4]。

（三）積極與國(guó)外合作交流

如今是經(jīng)濟(jì)全球化的時(shí)代，我國(guó)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開向發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)借鑒和技術(shù)引進(jìn)。所以，與國(guó)外企業(yè)的交流與合作就顯得尤為重要。

結(jié)語

我國(guó)現(xiàn)階段對(duì)紙張的需求呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，但是紙張的制作工藝和造紙化學(xué)品仍面臨著巨大的進(jìn)步空間。造紙專用化學(xué)品的種類眾多，但是每一功能的化學(xué)品在紙張生產(chǎn)過程中都具有重要的意義。造紙化學(xué)品的科研是必要且重要的，相關(guān)人員必須結(jié)合我國(guó)國(guó)情進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李峰，王松林，宋曉明.我國(guó)造紙化學(xué)品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與應(yīng)用[J].造紙裝備及材料，2018，47（2）：5-6.

[2]夏華林.全球造紙工業(yè)與我國(guó)造紙化學(xué)品發(fā)展態(tài)勢(shì)[J].華東紙業(yè)，2017，48（1）：1-7.

[3]劉軍鈦.我國(guó)造紙化學(xué)品的增長(zhǎng)前景[J].造紙化學(xué)品，2017，29（1）：5-9.

[4]夏華林.新常態(tài)下我國(guó)造紙和造紙化學(xué)品工業(yè)的發(fā)展與展望[J].華東紙業(yè)，2016，47（1）：1-7.