天然瓜爾膠（GG)具有可生物降解、無毒以及耐 剪切力的優(yōu)點(diǎn)[1]。但其可生物降解性使其在存放過程中分子量逐漸減小,從而降低了絮凝效率。經(jīng)化學(xué)改性的兩性瓜爾膠接枝共聚物（LGG -g- PAM)克服了此缺點(diǎn)。在同一瓜爾膠分子鏈中同時 接上陰離子、季銨型陽離子取代基和丙烯酰胺助強(qiáng) 基團(tuán)，使合成聚合物既有多糖化合物的分子間的作 用力與反應(yīng)性，又有合成髙分子的機(jī)械性、與生物作 用的穩(wěn)定性及線形鏈展開能力[2]，采用這種改性方 法，通過選擇不同的單體，控制適當(dāng)?shù)慕又︻l率、接 枝率和支鏈平均分子量，可以制得具有獨(dú)特性能的 產(chǎn)品t3】。
本文利用實(shí)驗(yàn)室自制的兩性瓜爾膠接枝共聚物 (LGG-g-PAM)對桉木漿的助留性能以及影響因 素進(jìn)行了研究。
1實(shí)驗(yàn)
1.1實(shí)驗(yàn)原料 1.1.1助劑
LGG-g -PAM:實(shí)驗(yàn)室自制；羧甲基瓜爾膠 (CMGG):實(shí)驗(yàn)室自制；聚合氯化鋁（PAC):由任丘 市北方化工有限公司提供，淡黃色粉末，電荷密度 5.81 mmol/g0 1.1.2漿料
漂白輯木漿板通過Valley打漿機(jī)打漿,打漿度 為41.5 ? SR，細(xì)小纖維含量18.2%。其中打漿和 細(xì)小纖維含量的測定分別依照TAPH標(biāo)準(zhǔn)T 200 om -89 和 T 261 cm -94。
1.2實(shí)驗(yàn)方法 1.2.1漿料的疏解
將一定量的濕漿置于標(biāo)準(zhǔn)纖維疏解器中，加自 來水以1.2% (相對于絕干漿）的濃度疏解30000 轉(zhuǎn)，然后稀釋到0.5%。漿料的溫度為 1.2.2濾水性能和留著率的測定
漿料的濾水性能通過打漿度來反映，其實(shí)驗(yàn)方 法參照 GB/T 3332 - 2004。通過 Electro - Craft? Motomaticll動態(tài)濾水儀（DDJ)來測量細(xì)小纖維首程 留著率（FPR)W。把處理好的漿料倒入DDJ,設(shè)定 好轉(zhuǎn)速[51,濾液的收集采用TAPPI標(biāo)準(zhǔn)T 261 cm - 94。重量法測定濾液中的總懸浮物（TSS)含量的誤 差較大，因此利用HACH 2100P濁度儀測定100ml 濾液的濁度[5]，然后根據(jù)濁度與TSS的回歸方 程計(jì)算出不同濁度所對應(yīng)的懸浮物，進(jìn)而求出 細(xì)小纖維的FPR。
為了確定LGG-g-PAM的結(jié)構(gòu)，對CMGG和 LGG-g-PAM做了紅外光譜分析，結(jié)果如圖1。從 圖1可知，LGG-g-PAM在1455CHT1處出現(xiàn)了- CH2-N + (CH3)3亞甲基的彎曲振動吸收峰，為陽 離子單體DMC的特征吸收峰，2951CHT1和2876 cnT1歸因于-CH,的伸縮振動，1488 cnT1是甲基中 C-H變形振動吸收峰，說明乙烯基陽離子單體 (DMC)成功接枝到 CMGG 上；1678 cra'1420 cnT1和3182 cnT1處為酰胺基團(tuán)中C=0、C -N和
80604020 %/備^闡
2.3.2 LGG-g-PAM用量對FPR的影響 CMCC從圖3可以看出，隨著LGG-g-PAM用量的
不斷增加，細(xì)小纖維的FPR也隨之上升，但當(dāng)用量 為0.02%時FPR提高30. 3% ,之后增加幅度明顯 減小。所以LGG-g-PAM的用量控制在0.02% - 0.06%較為適宜。
N-H伸縮振動的吸收峰，說明丙烯酰胺（AM)也成 功接枝到CMGG上。由紅外光譜圖可知，本實(shí)驗(yàn)所 得產(chǎn)物為兩性聚合物L(fēng)GG - g - PAM。
0500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
波數(shù)/cnT1
圖1 LGG-g-PAM和CMGG的紅外光譜圖 2.2回歸方程的建立
當(dāng)濾液濃度較低時重量法測定濃度的誤差大， 而濁度是濾液中懸浮物（TSS)使穿過其中的光發(fā)生 散射的能力，它能間接反映濾液的濃度，通過建立濃 度與濁度的回歸方程就可以快速、較準(zhǔn)確地得出濾 液濃度。具體方法參照HACH Method 8366。
表1TSS與濁度的回歸方程
濁度（NTU)回歸方程R2
C = 1.4628T+4.735.0.9909
2.3兩性瓜爾肢的助留性能及影響因素 2.3.1 PAC對FPR的影響
為了使體系中陰離子物質(zhì)對助劑的干擾降到最 小，因此加入PAC進(jìn)行預(yù)處理。PAC不僅pH適用 范圍廣，在中堿性條件下作為陰離子垃圾捕集劑的 效果最好，而且它首先中和陰離子膠體物質(zhì),其次是 細(xì)小纖維。由圖2可見，加入PAC對細(xì)小纖維的 FPR沒有影響，比起助劑在廢新聞紙漿中加入PAC 有明顯的效果，在桉木漿中，PAC的加人對FPR的 作用不大，說明在桉木漿中，陰離子垃圾比較少，對 助劑的干擾也很少，當(dāng)PAC用量大于0.6%時，細(xì)小 纖維的FPR會降低。綜合考慮，對于桉木漿的助 留，在下面的實(shí)驗(yàn)中不用添加PAC。
圖2 PAC用量對FPR的影響.
助劑為LGG-g-PAM;漿料？11=7.6;電導(dǎo)率:2000蚪8/ cm; DDJ 轉(zhuǎn)速 750r/min
圖3 LGG-g-PAM用量與FPR的關(guān)系 PAC用量0%;漿料pH=7.6;電導(dǎo)率jOOt^s/cm; DDJ轉(zhuǎn)速 750r/min
2.3.3漿料電導(dǎo)率與FPR的關(guān)系
無機(jī)電解質(zhì)和低分子量的有機(jī)離子（如乙酸 鹽）能降低陽離子聚合物與纖維之間的靜電作用， 從而削弱陽離子聚合物的絮凝效果[7]。鹽濃度的 大小可以通過電導(dǎo)率來反映，并且還可以改變聚電 解質(zhì)的構(gòu)象。因此用氯化鈉調(diào)節(jié)漿料體系的電導(dǎo) 率，以模擬紙機(jī)白水中的鹽濃度。如圖4所示，當(dāng)電 導(dǎo)率初始值為188uS/Cm時，細(xì)小纖維的FPR髙達(dá) 89.06%，但當(dāng)電導(dǎo)率上升到2000uS/cm，F(xiàn)PR僅下 降了 6.4%，隨后電導(dǎo)率對FPR的影響不大。因此， LGG-g-PAM作為一種低陽電荷密度的接枝共聚 物受體系高電導(dǎo)率的影響較小。
圖4電導(dǎo)率對FPR的影響 PAC 用量 0% ;LGG-g-PAM 用量 0.06% ;漿料 pH = 7.6;DDJ 轉(zhuǎn)速 750r/min
2.3,4體系pH對FPR的影響
85-|
24681012
PH
圖5 pH對FPR的影響
PAC 用童:0%; LGG-g-PAM 用置 0.06%;電導(dǎo)率：
2000jis/cm; DDJ 轉(zhuǎn)速 750r/min
如圖5所示，當(dāng)pH升高時，纖維的陰電荷也隨 之增加這將更加有利于纖維和LGG-g-PAM之間 牢固的結(jié)合。但其帶有的陽電荷很少，所以對體系 細(xì)小纖維的PFR影響不是很大。當(dāng)pH大于8時, FPR明顯表現(xiàn)為下降趨勢，推測可能是纖維上的竣 基大量離解以-COO -的形式存在，在纖維周圍形 成大量雙電層，細(xì)小組分充分分散，不利于共聚物發(fā) 揮助留作用。總的來說，系統(tǒng)的pH控制在中性范 圍還是比較有利于助劑作用的發(fā)揮。
3結(jié)論
3.1在桉木漿中，接枝共聚物L(fēng)GG-g-PAM不需 要和陰離子垃圾捕集劑PAC配合使用，當(dāng)其用量為 0.02%時，細(xì)小纖維的FPR較空白提髙了 30.3%。 3.2當(dāng)體系加入PAC和LGG-g-PAM分別為 0% ,0.06%時，PH對細(xì)小纖維FPR影響較小，中性 范圍有利于助劑作用的發(fā)揮。
3.3當(dāng)電導(dǎo)率較低時，F(xiàn)PR可以達(dá)到89.1%，但隨 著電導(dǎo)的升高FPR逐漸降低，在2000 -6000uS/cm 之間時,FPR變化平緩，當(dāng)超過6000nS/cm時，F(xiàn)PR 下降幅度較大。