利用廢紙漿進(jìn)行抄造的過程中微膠黏物的控制十分重要。微膠黏物，一般指能通過0.15mm縫篩、在系統(tǒng)中以溶解和膠體狀態(tài)存在的物質(zhì)（簡稱DCS）。DCS在抄造系統(tǒng)中會因溫度、濃度、剪切、pH值或化學(xué)環(huán)境的突變而失穩(wěn)，一部分溶解物質(zhì)可能會析出成為新的膠體物質(zhì)，一部分膠體物質(zhì)則會聚結(jié)變大，沉積在設(shè)備、紙頁等處，造成生產(chǎn)不穩(wěn)定和紙張品質(zhì)下降。
目前對微膠黏物含量進(jìn)行控制的有效方法主要有化學(xué)固著劑和生物酶分解法�；瘜W(xué)固著劑主要有硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚胺、聚二甲基二烯丙基氯化銨、聚乙烯亞胺、聚乙烯胺、高陽離子度淀粉等，它們都具有分子質(zhì)量小、正電荷密度高的特點(diǎn)，因此能將陰離子性較強(qiáng)的DCS成分有效地固定到紙張纖維上，經(jīng)抄紙帶出抄造系統(tǒng)，使系統(tǒng)得到凈化。生物酶分解法中目前比較成功的是利用酯酶對脂肪酸甘油酯等膠黏物進(jìn)行分解，使膠黏物尺寸變小或粘性降低，達(dá)到有效控制膠黏物沉積的目的。但分解產(chǎn)物中的脂肪酸本身不具黏性，卻會使抄造系統(tǒng)的陽離子需求量增加，同時與系統(tǒng)中的鈣、鎂、鋁等離子結(jié)合仍會產(chǎn)生黏性較大的物質(zhì)而造成沉積，因此可以說化學(xué)固著劑對應(yīng)用于漿內(nèi)的酶類膠黏物控制劑的成功使用也起著重要的作用。
但是使用固著劑將DCS（尤其是其中的憎水性成分）固著在紙上，會對紙張強(qiáng)度產(chǎn)生不良影響。因此，有必要尋找新的助劑或技術(shù)，使其既能有效地控制教你暗渠又能抑制紙張質(zhì)量的下降。高陽離子度淀粉被認(rèn)為具有此項(xiàng)功能，因?yàn)樗芤詺滏I作用的方式與纖維素產(chǎn)生作用；另外，其獨(dú)特的多羥基結(jié)構(gòu)同樣也能以氫鍵作用的方式與溶解于水中的低分子碳水化合物作用，達(dá)到更佳的DCS去除效果。鑒于此，筆者認(rèn)為，與淀粉結(jié)構(gòu)極為相似的瓜爾膠，因其直鏈上大部分伯羥基和仲羥基都處于外側(cè)，半乳糖支鏈并未遮住醇羥基，比淀粉具有更大的羥基結(jié)合面積、更短的羥基結(jié)合距離以及更大的羥基結(jié)合力，因此，如果將瓜爾膠制成高陽離子度產(chǎn)品（高陽離子度瓜爾膠，highly cationic guar gum，以下簡稱HCG），在水溶液中，HCG分子要比高取代陽離子淀粉（HCS）分子能更多地形成直鏈結(jié)構(gòu)，其活性基團(tuán)要比HCS更容易接近DCS，其微膠黏物控制效果應(yīng)好于HCS。
因此，本實(shí)驗(yàn)制備了不同分子質(zhì)量級別的HCG，考察其控制微膠黏物含量及其對紙張物理性能的影響。
1 實(shí)驗(yàn)
1.1 實(shí)驗(yàn)原料
脫墨漿（取自山東德州正大集團(tuán)有限公司新聞紙漿線的貯漿池），其pH值9.2，Zeta電位-35.1mV，液相的陽離子需求量0.69mmol/L；HCG，自制，電荷密度0.63mmol/g；用作對比的固著劑是聚胺（韓國娥林株式會社產(chǎn)品，電荷密度6. 8mmol/g），成分為二甲基胺和環(huán)氧氯丙烷的縮聚物。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 不同分子質(zhì)量HCG的制備
將堿溶解在適量的水中，噴入瓜爾膠后攪拌一定的時間，使其混合均勻，再將環(huán)氧丙基三甲基氯化銨陽離子醚化劑加入瓜爾膠中，攪拌均勻，放入烘箱，在指定的溫度下反應(yīng)一定的時間，得到粗產(chǎn)品；粗產(chǎn)品用一定濃度的乙醇溶液浸泡，過濾，洗滌，真空干燥后即得季銨鹽型HCG。
將制得的HCG用水溶液解成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%的溶液，在pH 值1、酸化溫度60攝氏度的條件下進(jìn)行降解處理，反應(yīng)一定時間后取出一部分樣品加入NaOH終止反應(yīng)。測定不同酸解時間下得到的瓜爾膠溶液流經(jīng)毛細(xì)管黏度計(jì)的時間，由此可以間接地得知各級陽離子度瓜爾膠分子質(zhì)量的差異情況。
1.2.2 HCG控制廢紙漿微膠黏物的效果
通過測定HCG加入前后漿料纖維的Zeta電位、漿料的陽離子需求量、濁度、COD及濾水速度等的變化考察不同分子質(zhì)量HCG所具有的不同濕部化學(xué)行為，由此推斷控制微膠黏物的效果和機(jī)理。
取相當(dāng)于10g絕干漿的廢紙脫墨漿，加入一定量的HCG攪拌1 min后，將漿料濃度調(diào)至1.0%。采用SZP06 Zeta電位儀（德國mutek公司）測定纖維的Zeta電位；用動態(tài)濾水儀DDT-0305S（韓國Gist株式會社）測定將了的濾水性能，同時保留濾液測定其pH值、電導(dǎo)率；濾液經(jīng)24h自由沉降后取上層清液，用Lp2000-11濁度儀（美國Hanna Instrument 公司）測定其濁度，用PCD03顆粒電荷測定儀（德國mutek公司）測定其陽離子需求量，再按國家標(biāo)準(zhǔn)測定其COD含量。
1.2.3 紙張物理性能的測定
疏解后的漿料在標(biāo)準(zhǔn)紙頁成型器上抄成定量為60g/m2的手抄片。紙張厚度、抗張強(qiáng)度、撕裂度和耐折度按國家標(biāo)準(zhǔn)測定。
2 結(jié)論
經(jīng)過實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)測量和分析，得出以下結(jié)論：
2.1 分子質(zhì)量高的HCG更易被纖維吸附，分子質(zhì)量小的HCG更易與漿料中的DCS作用。
2.2 盡管不同分子質(zhì)量級別的HCG的電荷密度遠(yuǎn)小于常用的聚胺類固著劑，但它們?nèi)コ凉{內(nèi)膠體物質(zhì)和COD的效果卻優(yōu)于后者。
2.3 HCG對純化學(xué)漿有較好的增強(qiáng)作用，其中增加耐折度的效果最為明顯。用于廢紙漿時，HCG將微膠黏物固著至纖維上，使其增強(qiáng)作用減弱，但是對耐折度的提高仍然最明顯，抗張強(qiáng)度和撕裂度能得到維持。
