瓜爾膠，即“guar gum”是一種天然高分子植物膠， 其分子結(jié)構(gòu)為聚半乳甘露糖，甘露糖主鏈中D—吡喃 甘糖單元之間以P— 1，4苷鍵連接，而D—吡喃半乳糖 則以《 —1,6鍵連接在聚甘露糖主鏈上。瓜爾膠中甘 露糖與半乳糖單元之比為2 :1，即每隔一甘露糖單元 連接著一個(gè)半乳糖分支。由于瓜爾膠分子與纖維素分 子結(jié)構(gòu)非常相似，所以它對(duì)纖維有很強(qiáng)的親和力 (affinity)，即使在陰離子垃圾很多的情況下仍能有效 地吸附到纖維上并發(fā)揮作用。

　　

　　對(duì)瓜爾膠進(jìn)行陽(yáng)離子改性可以改進(jìn)其使用性能。 新型助留助濾劑陽(yáng)離子瓜爾膠的應(yīng)用研究與淀粉類(lèi)助劑相比，陽(yáng)離子瓜爾膠不需要糊化，可以直 接溶于水，這是一個(gè)較大優(yōu)勢(shì)，同時(shí)由于其分子量處于 中等(20萬(wàn)~200萬(wàn)左右)，在提高助留助濾效果時(shí)不 會(huì)產(chǎn)生過(guò)度絮凝，有利于改善紙頁(yè)勻度。目前國(guó)內(nèi)對(duì) 此研究較少，本文對(duì)陽(yáng)離子瓜爾膠做為助留助濾劑的 應(yīng)用效果做了有益的探索和嘗試。

　　

　　1實(shí)驗(yàn)1.1原料與輔料陽(yáng)離子瓜爾膠（自制）

　　

　　漂白硫酸鹽針葉木漿:加拿大進(jìn)口，初始打漿度 45°R滑石粉：取自山東華泰紙廠(chǎng)，98%過(guò)325目篩，白 度85%1.2 實(shí)驗(yàn)方法1.2.1抄片在標(biāo)準(zhǔn)纖維疏解機(jī)上將漿料疏解后，加 入25%滑石粉，調(diào)pH值后加入陽(yáng)離子瓜爾膠抄片干 燥成形。

　　

　　1.2.2打漿度測(cè)定配料按如上順序配成0.2%濃 度在肖氏打漿度儀上測(cè)定。

　　

　　收稿日期：⑴2— 06— 242結(jié)果與討論Ms ,/«錢(qián)te圖1陽(yáng)離子瓜爾膠加入量對(duì)打漿度的影響-。/趔鋮！I圖2 pH值對(duì)陽(yáng)離子瓜爾膠濾水性能的影響 2.1陽(yáng)離子瓜爾膠加入量對(duì)漂白硫酸鹽木漿的助留 助濾作用陽(yáng)離子瓜爾膠通過(guò)電荷中和與架橋作用使細(xì)小纖 維與填料粒子絮凝到纖維表面，從而起到助留助濾作 用。由圖1可以看出，隨陽(yáng)離子瓜爾膠加入量増大，打 漿度不斷下降，即助濾效果不斷増加，但加入量超過(guò) 0.05%后，打漿度降低的幅度變小，這是因?yàn)槔碚撋弦?定的纖維表面積只能吸附一定量的陽(yáng)離子瓜爾膠，當(dāng) 纖維吸附一定的瓜爾膠后，本身可提供的吸附點(diǎn)減少， 此時(shí)再加入陽(yáng)離子瓜爾膠，則瓜爾膠被纖維吸附留著 的比例下降，因而對(duì)濾水改善的幅度也減少。

　　

　　由表1可見(jiàn)，隨著陽(yáng)離子瓜爾膠加入量的増加，細(xì) 小纖維和填料的留著率明顯増大，在瓜爾膠用量0. 1%時(shí)，留著率達(dá)最高75. 4%,之后再増加瓜爾膠的用 量留著率反而下降。由于紙頁(yè)中填料留著率増大，部 分填料粒子將纖維與纖維隔開(kāi)，減少了彼此之間的接觸面積，影響了纖維之間的結(jié)合力，因而導(dǎo)致紙頁(yè)強(qiáng)度 下降。從表1看出，陽(yáng)離子瓜爾膠加入量在0.05%時(shí)， 紙頁(yè)強(qiáng)度包括裂斷長(zhǎng)和撕裂指數(shù)較高，但耐折度不高。

　　

　　表1陽(yáng)離子瓜爾膠加入量對(duì)留著率及紙頁(yè)強(qiáng)度的影響加入量/%定量/ gDm 2緊度 /g〇cm 3裂斷長(zhǎng)/ km撕裂指數(shù)/mNDm2°g 1耐折度 /雙折次留著率/%062 20 5073. 7908 75649 600162 10.5153. 3509 84958 30.0364 30.5233. 3109 04066 80.0565 00.5223. 67010 33469 70.1065.40.5233. 3208 94075 40.1565.30.5323 2408 13672 7注：漂白木漿，滑石粉25%,加入陽(yáng)離子瓜爾膠DS= 0. 102.2 pH值對(duì)陽(yáng)離子瓜爾膠助留助濾的影響由圖2可以看出，pH值在接近中性的6~7范圍 內(nèi)濾水效果最好，pH值偏大或偏小都會(huì)降低瓜爾膠的 助濾效果。

　　

　　表2 jH值對(duì)陽(yáng)離子瓜爾膠助留效果及紙頁(yè)強(qiáng)度的影響pH值定量/g°m 2緊密 /g。™ 3裂斷長(zhǎng)/ km撕裂指數(shù)mNDm2°g 1耐折度 /雙折次留著率/%561 .80.5203158.83972.3664.30.5233. 319.04066.8763 .20 .5093. 049.34375.0863 .00.5243.1510 .36372.8965 .30.5293128.95973.2注：漂白木漿，滑石粉25%,加入陽(yáng)離子瓜爾膠（D6=0. 10)0.05%理論上pH值會(huì)影響漿料中懸浮粒子的動(dòng)電性， pH值越小，粒子表面負(fù)電性越弱，季胺化瓜爾膠的正 電荷密度越大，電荷中和產(chǎn)生的填料粒子絮凝占主要 作用。pH值較大時(shí)，粒子的負(fù)電性大，粒子間的靜電 斥力大，對(duì)橋聯(lián)絮凝有利。

　　

　　由表2看出，pH值在7時(shí)粒子的留著率最高達(dá)75%, 但從紙頁(yè)強(qiáng)度來(lái)看，pH值在8時(shí)紙頁(yè)的強(qiáng)度最高。

　　

　　2.3陽(yáng)離子取代度對(duì)瓜爾膠助留助濾效果的影響 由圖3看出，隨著陽(yáng)離子取代度不斷増加，打漿度 不斷下降，但DS超過(guò)0.1后打漿度基本不再變化。

　　

　　理論分析認(rèn)為，陽(yáng)離子取代度越高，與帶負(fù)電的細(xì) 小纖維和填料粒子的電中和能力越強(qiáng)。但取代度越 高，與粒子表面接觸點(diǎn)較多，而伸向溶液中的鏈列短， 因而粒子間架橋能力減弱。瓜爾膠分子量處于中等， 其助留機(jī)理應(yīng)以“補(bǔ)丁”機(jī)理為主。

　　

　　由表3看出，隨著取代度的増大，細(xì)小纖維和填料 粒子的留著率明顯升高，但強(qiáng)度下降較為明顯，因而， 當(dāng)用陽(yáng)離子瓜爾膠作用助留助濾劑時(shí)應(yīng)同時(shí)加増強(qiáng)劑 以補(bǔ)充其強(qiáng)度損失。

　　

　　圖3不同陽(yáng)離子取代度對(duì)瓜爾膠助濾效果影響 表3陽(yáng)離子取代度對(duì)瓜爾膠助留效果及紙頁(yè)強(qiáng)度的影響取代度(DS)定量/ g°m 2緊度/ g° cm 3裂斷長(zhǎng)/ km撕裂指數(shù)/ mN°m2°g 1耐折度/雙折次留著率/%0 .10563.70.5123. 6410.210850 .510.12062.70.5003 . 599.99948 .550.14263.40.5143 . 339.55762 .050.17164.30.5233 . 319.04066 .80.18064.30.5153. 588.44569 .03結(jié)論陽(yáng)離子瓜爾膠作為造紙濕部助留助濾劑使用時(shí)， 0.05%的用量其效果己經(jīng)較好，根據(jù)實(shí)際情況可添加 到0.1%(對(duì)絕干漿）抄紙pH值在接近中性的6 ~7 范圍內(nèi)較好；陽(yáng)離子取代度増大，助留助濾效果増加， 但應(yīng)根據(jù)成本及效益權(quán)衡決定使用一定取代度的陽(yáng)離 子瓜爾膠;另外，陽(yáng)離子瓜爾膠對(duì)填料的留著可導(dǎo)致紙 頁(yè)強(qiáng)度的下降，應(yīng)與増強(qiáng)劑配合使用。