淺談防腐殺菌劑在造紙工業(yè)中的應(yīng)用及進展

姚思宇　劉政洋

摘要：新聞、文化和教育事業(yè)的發(fā)展，也帶動了紙和紙漿的生產(chǎn)。但是，細(xì)菌、霉菌對各種紙品、紙容器及造紙中所用涂料造成了很大的危害。同時，在造紙過程中，由于細(xì)菌、霉菌

和酵母菌等微生物的作用，會生成粘泥，這也是人們十分頭痛的問題。本文簡單介紹了防腐殺菌劑在造紙工業(yè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：防腐殺菌劑;造紙工業(yè);應(yīng)用;進展

隨著人們生活水平的不斷提高和文化、新聞、教育等事業(yè)的不斷發(fā)展，各種紙和紙漿的消費量也在迅速增長，對紙的質(zhì)量也提出更高要求。但在紙的生產(chǎn)過程中，由于受到細(xì)菌、霉菌等微生物的危害，使紙和紙漿的產(chǎn)量和質(zhì)量受到很大的影響。為此，造紙工作者長期以來一直在采用各種方法以防止紙和紙漿中微生物的生成，使用防腐殺菌劑就是一種行之有效的方法。

1.造紙工業(yè)中使用防腐劑的意義

1.1腐漿的形成及其危害

在制漿造紙過程中，由于漿料中存在著豐富的供微生物生長的營養(yǎng)物質(zhì)，如碳水化合物和蛋白質(zhì)等，在溫度和濕度適宜的條件下，微生物迅速繁殖，并代謝生成淡黃、淺褐、粉紅、紅等色的多糖類粘著物。這些多糖類物質(zhì)起到粘料的作用，再與各種微生物或其他有機物、無機物結(jié)合便形成了腐漿粘液沉積物。

現(xiàn)代造紙工業(yè)，隨著廢紙回用量的不斷增加，白水封閉循環(huán)也越來越多，從而加重腐漿的產(chǎn)生。隨著施膠技術(shù)的改進，中性施膠技術(shù)的普及，在中堿性系統(tǒng)中，引起腐漿的微生物繁殖速度比酸性系統(tǒng)中快得多。隨著對紙需求的高級化和多樣化，紙漿中使用了大量的化學(xué)品，使紙漿營養(yǎng)程序增高，也會加重腐漿的形成。另外，腐漿的形成有一定的季節(jié)性，春、夏季節(jié)濕氣較大，而且氣溫在20-35℃左右，非常適合微生物生長繁殖，腐漿問題比較嚴(yán)重。

在紙漿和白水流經(jīng)的各種設(shè)備和管路系統(tǒng)中，如不經(jīng)常停機清洗保持清潔，極易使各種細(xì)菌繁殖成災(zāi)，形成許多腐漿，給生產(chǎn)和紙品質(zhì)量造成危害。系統(tǒng)中產(chǎn)生腐漿后，如腐漿混人抄紙料漿中，輕者影響紙機網(wǎng)部濾水，污染毛毯，使得出伏輥的濕紙頁干度下降、強度降低，進而提高干燥部干燥負(fù)荷;重者造成斷紙，影響紙機效率，并在紙頁上形成透明圓點或各種色彩的斑點和引起“孔洞”等紙病，以及使紙張的塵埃增加、廢品率上升等。為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，保證紙機的正常生產(chǎn)，減少清洗次數(shù)，在紙漿中應(yīng)加入防腐殺菌劑以減少或基本消除腐漿障礙。

1.2微生物對涂布紙的影響

涂布紙用涂料中含有淀粉、蛋白質(zhì)等有機物質(zhì)，為微生物的生長繁殖提供營養(yǎng)，而且涂料和顏料的pH值均在中堿性范圍內(nèi)，有利于微生物的生長繁殖。涂料中的有機物被微生物分解成有機酸，使pH值下降，而氫離子對已分散的顏料有反分散作用，顏料發(fā)生絮凝，粘度大幅上升，使涂料品質(zhì)劣化甚至腐敗，涂料顏色變深，最后導(dǎo)致涂布紙表面強度降低和在表面產(chǎn)生污斑，甚至使涂布紙在長期貯存過程中發(fā)生霉變，造成不必要的損失。因此，應(yīng)在涂料中加入防腐殺菌劑以提高涂布紙質(zhì)量。另外，對于一般用紙及標(biāo)簽用紙、包裝用紙和紙制容器等特殊用紙都會受到霉菌和細(xì)菌的作用而引起腐敗變質(zhì)，有時也需加人適量防腐劑以提高防霉效果。

2.造紙系統(tǒng)中微生物的產(chǎn)生及危害

在制造紙漿工序，漿料懸浮液是由微細(xì)纖維、樹脂、填料及各種造紙化學(xué)品組成的。這些物質(zhì)為微生物的生長、繁殖提供了豐富的水分和營養(yǎng)源，再加上合適的溫度、pH值，使微生物的大量滋生成為必然。微生物代謝產(chǎn)生的高分子多糖和蛋白質(zhì)吸附漿料中的固體懸浮物，在漿料和白水流經(jīng)的各種管路和設(shè)備中，假如不停車清洗，就會帶入到漿料中形成腐漿。若系統(tǒng)中產(chǎn)生的腐漿混入到抄紙漿料中，會引起紙張斷頭，或“孔洞”、“斑點”等現(xiàn)象。使紙張的塵埃度增加，廢品率上升。同時，腐漿與其他有機物或無機物結(jié)合，會形成腐漿黏液沉積物，污染銅網(wǎng)和毛毯，嚴(yán)重影響紙漿的產(chǎn)品和質(zhì)量以及生產(chǎn)操作的正常進行。

3.殺菌防腐劑的使用

3.1添加部位

殺菌防腐劑的殺菌和抑菌濃度是對總紙料量或總涂料量而言的，因此，如在紙漿濃度較高處加入可以減少其用量。一般在造紙機抄前池、高位箱或調(diào)漿箱及白水池等處加入，如果以抑菌作用為主也可以加入到廢紙漿中;用于加工紙涂料中，可以在涂料制備后期直接加入到涂料罐中。

3.2添加方法

殺菌防腐劑的加入方法一般有連續(xù)加入法、一次加入法和沖擊式加入法三種。其中一次加入法多用于加入涂布加工紙的涂料中;而紙漿中的添加多采用沖擊式加入法;連續(xù)加入法則由于其成本偏高一般不宜采用。

3.3殺菌和抑菌效果的評價

評價殺菌和抑菌效果可以從以下兩個方面進行。第一方面可稱之為“微觀測試法”，即通過微生物培養(yǎng)實驗，測試殺菌防腐劑加入前后紙漿和網(wǎng)下白水中菌落數(shù)來評價殺菌防腐劑的效果。第二方面可稱之為“宏觀觀察法”，即通過在剛清洗完的紙機上投加殺菌防腐劑并記錄投加后紙機的生產(chǎn)情況清洗周期和紙品的外觀質(zhì)量（主要是塵埃度）的變化及紙機網(wǎng)部流漿箱、白水池壁上粘液的分布情況，并以此來評價殺菌防腐劑的效果。實際上，這兩個方面往往是同時進行的。通過以上這兩個方面的工作就可對殺菌防腐劑的殺菌和抑菌效果進行綜合的評價。

3.4殺菌防腐劑的有效濃度

使用殺菌防腐劑對其用量要控制適當(dāng)，因為有時當(dāng)細(xì)菌受到一種化學(xué)物質(zhì)威脅時，有一種使其代謝活動加速的趨勢，不足以致死的劑量實際上反而會可能刺激細(xì)菌的生長。所以殺菌防腐劑在使用中均存在一個最低有效濃度的概念，如果使用濃度過低則起不到殺菌或抑菌的目的，而使用濃度過高則會導(dǎo)致生產(chǎn)成本偏高，在實際生產(chǎn)中應(yīng)保證殺菌劑濃度比最低有效濃度稍高一點即可。殺菌防腐劑的殺菌和抑菌有效濃度主要與殺菌防腐劑的有效成分有關(guān)，有效成分不同其有效濃度也是不同的。

4.結(jié)語

隨著我國造紙工業(yè)逐步由酸法抄紙向中堿性抄紙過渡，紙機系統(tǒng)的pH值升高，相應(yīng)要求殺菌防腐劑在較廣的pH值范圍內(nèi)仍能保持穩(wěn)定。目前國內(nèi)殺菌防腐劑市場競爭異常激烈，我國殺菌防腐劑的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。所以各殺菌防腐劑生產(chǎn)廠家，應(yīng)逐步完善檢測手段，努力穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，著手開發(fā)新的多功能的復(fù)合型產(chǎn)品。

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作者簡介：姚思宇，學(xué)歷：本科在讀，就讀于遼東學(xué)院化工與機械學(xué)院，研究方向：輕化工程;

劉政洋，學(xué)歷：本科在讀，就讀于遼東學(xué)院化工與機械學(xué)院，研究方向：輕化工程。