利用廢紙漿進(jìn)行抄造的過(guò)程中微膠黏物的控制十分重要。微膠黏物，一般指能通過(guò)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(jiǎn)稱(chēng)DCS）。DCS在抄造系統(tǒng)中會(huì)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(huì)析出成為新的膠體物質(zhì)，一部分膠體物質(zhì)則會(huì)聚結(jié)變大，沉積在設(shè)備、紙頁(yè)等處，造成生產(chǎn)不穩(wěn)定和紙張品質(zhì)下降。
目前對(duì)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。化學(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(yáng)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(duì)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(huì)使抄造系統(tǒng)的陽(yáng)離子需求量增加，同時(shí)與系統(tǒng)中的鈣、鎂、鋁等離子結(jié)合仍會(huì)產(chǎn)生黏性較大的物質(zhì)而造成沉積，因此可以說(shuō)化學(xué)固著劑對(duì)應(yīng)用于漿內(nèi)的酶類(lèi)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(huì)對(duì)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(yáng)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(yáng)離子度產(chǎn)品（高陽(yáng)離子度瓜爾膠，highly cationic guar gum，以下簡(jiǎn)稱(chēng)HCG），在水溶液中，HCG分子要比高取代陽(yáng)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(jí)別的HCG，考察其控制微膠黏物含量及其對(duì)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(yáng)離子需求量0.69mmol/L；HCG，自制，電荷密度0.63mmol/g；用作對(duì)比的固著劑是聚胺（韓國(guó)娥林株式會(huì)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(shí)間，使其混合均勻，再將環(huán)氧丙基三甲基氯化銨陽(yáng)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(shí)間，得到粗產(chǎn)品；粗產(chǎn)品用一定濃度的乙醇溶液浸泡，過(guò)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(shí)間后取出一部分樣品加入NaOH終止反應(yīng)。測(cè)定不同酸解時(shí)間下得到的瓜爾膠溶液流經(jīng)毛細(xì)管黏度計(jì)的時(shí)間，由此可以間接地得知各級(jí)陽(yáng)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(guò)測(cè)定HCG加入前后漿料纖維的Zeta電位、漿料的陽(yáng)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(guó)mutek公司）測(cè)定纖維的Zeta電位；用動(dòng)態(tài)濾水儀DDT-0305S（韓國(guó)Gist株式會(huì)社）測(cè)定將了的濾水性能，同時(shí)保留濾液測(cè)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(guó)Hanna Instrument 公司）測(cè)定其濁度，用PCD03顆粒電荷測(cè)定儀（德國(guó)mutek公司）測(cè)定其陽(yáng)離子需求量，再按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定其COD含量。
1.2.3 紙張物理性能的測(cè)定
疏解后的漿料在標(biāo)準(zhǔn)紙頁(yè)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。
2 結(jié)論
經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)測(cè)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(jí)別的HCG的電荷密度遠(yuǎn)小于常用的聚胺類(lèi)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(duì)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(shí)，HCG將微膠黏物固著至纖維上，使其增強(qiáng)作用減弱，但是對(duì)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。
