第三章 造纸辅料

造纸辅料是造纸过程中必不可少的组分，按其用途大致可以分为两类，一类主要以提高产品质量或赋予纸张特殊性能为主要功能的，例如干强剂提高产品的强度，施胶剂提高产品抗水性能，染料赋予产品预期的光学性能等等，这类助剂统称为功能助剂；另一类用来优化过程抄造条件，提高纸机抄造速度、降低纸病和断纸发生频率，保证生产可以正常稳定的进行，例如助留助滤剂可以帮助高速纸机网部快速脱水，树脂障碍控制剂可以减少纸面脏斑的产生，进而减少纸机抄造过程中纸页压溃及纸页断头，这类助剂通称为过程助剂。当然，有的助剂在表现过程助剂性能的同时，又呈现出功能助剂的作用，如两性淀粉、高分子质量的阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）等，在赋予纸张干强度的同时还兼有显著的助留助滤功能。

造纸辅料技术的发展为造纸产业的高速化、中/碱性化、低定量化、绿色化学等发展趋势提供了帮助，或者说造纸产业的发展趋势为造纸辅料的发展提出了更高的要求。譬如适用于中/碱性条件下的助留助滤剂、施胶性等助剂的研发成功和推广应用，才使纸机在中/碱性环境下生产成为可能，从而进一步助推了廉价填料在造纸工业的大量应用。再譬如高效的助留助滤剂的成功开发，才能为高速纸机网部有效的留着和滤水提供可行的方案，才能使高速纸机的生产得以正常运行。

近年来，随着人们环保意识的不断增强，以及国家法律、法规对环境治理要求的不断提高，造纸原料中二次纤维比例越来越高、造纸企业用水封闭循环程度越来越高，并且所排出废水各项指标越来越严格，但是人们对产品质量的要求却随着生活水平的提高越来越高。在解决这个矛盾的过程中，造纸工艺、设备、检测与控制等技术进步固然不可或缺，但是各种造纸辅料的开发和应用无异引起了造纸工作者的高度重视，之所以产生这种现象不仅仅是因为造纸辅料在纸张抄造过程中显示的神奇效果，另一个主要原因是由于不同的纸机，通常其硬件组合有差异，其使用工艺及原料也不尽相同，尤其是不同的客户对产品质量指标要求也有区别，那么如何在现有设备基础上，采用合理的辅料方案，生产出既能满足用户需求，成本又最为合理的产品，显然成为摆在每一家造纸企业面前的迫切问题。从系统的观点来看纸页抄造过程，其最优的辅料方案本质上是动态变化的。譬如，对于过程水循环回用程度比较高的企业来说，其开机生产第一天的辅料方案与连续生产两周之后的肯定有较大的区别；同样的机台生产同样的产品，冬季和夏季的个别化学品用量也可能存在较大的差别，之所以产生这样的现象是由于造纸生产过程由较多的环节组成，每个环节的变化都有可能引起与之相近、相关环节的反应，为了使整个体系重新达到平衡，需要对关键指标进行检测并做出相应变化。因此对造纸辅料进行深入了解，并掌握常见情况的控制方案对于指导纸张的生产有积极的帮助。本章主要就造纸辅料中施胶剂、填料、染色剂、助留助滤剂和其他助剂等进行重点阐述。

整个制浆造纸工业所用的化学品大部分都集中于造纸工段，其中绝大部分的填料、染料及特殊添加剂都用于了造纸工段。对于不同纸种而言，文化用纸所用的化学品为最多，并且其用量的增速仍比其他纸种要大，其原因在于对高平滑度和透明度的市场需求更大，从而对于填料、不透明剂及其他特殊化学品的需求量更大。对卫生用纸而言，其化学品消耗量在平均水平以上，原因在于卫生卷纸、面巾纸、餐巾纸及厕所用纸对化学品的需求量较大。而新闻纸对化学品的需求量则小得多，因其对光泽度及不透明度的需求较小。