聚丙烯酰胺增干强剂在牛皮纸生产中的应用_陈玉蕾

湖南造纸

作者简介：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以及工艺的研究。

造纸化学品与应用

造纸工业发展“十二五”规划中提出要加大废纸

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，可以尝试着化学助剂的更新。在牛皮纸生产中，我们用聚丙烯酰胺增强剂来替代两性淀粉提高纸的干强度，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。由于其在造纸过程中的广泛应用，聚丙烯酰胺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＃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、ＸＫ－０１Ａ。１．２仪器及设备

纸样抄取器，ＺＱＪ１－Ｂ－Ⅱ，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；电子天平，ＪＡ２００３Ａ，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叩解度为３０ｏＳＲ。

试验１（不同增强剂使用效果的对比）：抄片定量

８０ｇ／ｍ２，增强剂用量５ｋｇ／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８０ｇ／ｍ２。２结果与讨论

２．１试验检测结果

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（叩解度为３０ｏＳＲ），加入增强剂（用量为５ｋｇ／ｔ纸），抄片定量８０ｇ／ｍ２，

检测结果如表１。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的粘度是８００ｍＰａ·ｓ、ＬＸ的粘度是８８ｍＰａ·ｓ，考虑到生产使用情况，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

按照如下三种方案进行试验，对比两性淀粉与增强剂ＬＸ的使用效果，具体检测结果如表２所示。

方案（１）：取牛皮纸车间盘磨磨浆后浆料（叩解度为３０ｏＳＲ），抄片定量８０ｇ／ｍ２，加入两性淀粉（用量为

聚丙烯酰胺增干强剂在牛皮纸生产中的应用

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）

摘

要：在牛皮纸生产中，用聚丙烯酰胺增强剂来替代两性淀粉提高纸的干强度，对比几种聚丙烯酰胺类

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5kg /t 纸时，可替代两性淀粉8kg /t 纸，同时阳离子

松香胶用量降低了2kg /t 纸，

硫酸铝用量降低了22kg /t 纸，吨纸成本比现有工艺可降低38元。关键词：聚丙烯酰胺；增强剂；耐破度；抗张强度

表１不同增强剂使用效果的对比

检测值增强剂抗张强度

ｋＮ／ｍ抗张强度增量％耐破度ｋＰａ耐破度增量％横向撕裂度ｍＮ横向

撕裂度增

量％纵向横向纵向横向空白样2.751.58

/

/145/760/Z C 2.861.601.061.31556.97600LX 3.121.6513.54.416513.88005.3O D Y 2.911.625.82.516010.38005.3X K -01B 2.791.60

1.5

1.31503.47600X K -01A

3.09

1.641

2.4

3.8

165

13.8

800

5.3

21

２０１３年第２期

表５使用增强剂ＬＸ与两性淀粉的效果对比

表４两性淀粉与增强剂ＬＸ的成本对比

造纸化学品与应用

８ｋｇ／ｔ纸）、阳离子松香胶（用量为１０ｋｇ／ｔ纸）、硫酸铝

（用量为４５ｋｇ／ｔ纸）；

方案（２）：取牛皮纸车间盘磨磨浆后浆料（叩解度为３０ｏＳＲ

），抄片定量８０ｇ／ｍ２，加入增强剂ＬＸ（用量为５ｋｇ／ｔ纸）、阳离子松香胶（用量为１０ｋｇ／ｔ纸）、硫酸铝（用量为４５ｋｇ／ｔ纸）；方案（３）：取牛皮纸车间盘磨磨浆后浆料（叩解度为３０ｏＳＲ），抄片定量８０ｇ／ｍ２，加入增强剂ＬＸ（用量为５ｋｇ／ｔ纸）、阳离子松香胶（用量为８ｋｇ／ｔ纸）、硫酸铝（用量为２３ｋｇ／ｔ纸）；

从试验数据来看，其他工艺条件不变的情况下，增强剂ＬＸ用量为５ｋｇ／ｔ纸时的纵向抗张强度比两性

淀粉用量为８ｋｇ／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５ｋｇ／ｔ纸时，降低阳离子松香胶用量为８ｋｇ／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（５ｋｇ／ｔ纸）的增强效果要好于两性淀粉（用量为８ｋｇ／ｔ纸），且有一定的施胶作用，可以降低阳离子松香胶及硫酸铝的用量，在保证成纸强度的前提下能降低生产成本。２．２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４：

２．３试验小结

增强剂ＬＸ和ＸＫ－０１Ａ的使用效果要好于其他增强剂，因ＸＫ－０１Ａ的粘度是ＬＸ的９倍，粘度太高不

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。３中试试验

在综合上述小试的基础上，公司于上年度３．１５号－－３．２２号在牛皮纸车间进行了增强剂ＬＸ替代两性淀粉中试试验。

３．１中试工艺

原料：已挑选的１２＃美废；

打浆度：３０ｏＳＲ；调料顺序及用量：增强剂ＬＸ５ｋｇ／ｔ纸→阳离子松香胶８ｋｇ／ｔ纸→硫酸铝３０ｋｇ／ｔ纸；

生产成纸定量：８０ｇ／ｍ２。３．２增强剂ＬＸ添加注意事项

增强剂ＬＸ需稀释５倍后再用，使用时需过筛；增强剂ＬＸ保质期３个月，储存温度不易高于３５ｏＳＲ；

增强剂ＬＸ的加入点为盘磨磨浆出口。３．３中试结果

由上表可见，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，吨纸可降低成本３８

元，月产量按２４００吨计算，月效益额可达９万元左右。４结论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的粘度太高不利于生产使用，最终选定增强剂ＬＸ进行下一步试验。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２ｋｇ／ｔ纸和硫酸铝２２ｋｇ／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。

The application of dry intensifier polyacrylamide in the

production of kraft paper Chen Yulei,Zhou Jianhong ，Sun Jingdan

方案

吸水值ｇ／ｍ２耐破度ｋＰａＺ抗张强度ｋＮ／ｍ横向撕裂

度ｍＮ两性淀粉23.51653.2800增强剂LX

22.1

175

3.3

840

表２两性淀粉与增强剂ＬＸ对比试验

(下转第34页）

车间原工艺增强剂试验工艺

化工原料两性淀粉阳离子松香胶硫酸铝增强剂ＬＸ阳离子松香胶硫酸铝用量（kg /t 纸）810455823单价（元/K g ）4.56.80.956.66.80.95成本（元/t 纸）36

6843

33

5422

成本合计（元/t 纸）147

109

成本节约（元/t 纸）

38检测值方案抗张强度ｋＮ／ｍ抗张强度增量％耐破度ｋＰａ耐破度增量％横向撕裂

度ｍＮ纵向横向纵向横向（1）3.221.62

/

/

160

/800（2）3.481.708.14.91706.3840（3）

3.351.64

4.01.2165

3.1

800

横向撕裂度增量％吸水

值ｇ／ｍ２

/23.55.019.60

22.8

22