助留劑
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什麼是助留劑[1]
助留劑指幫助纖維、其他化學品更多地保留在紙頁中不隨水流失的化學品。
助留劑的類型和特點[2]
目前常用的助留劑主要有以下兩類：
(1)常規助留劑，包括單元和雙元系統。它們的特征是高聚物加在紙機壓力篩出口。常規助留劑以高聚物為主，之前可添加明礬、PAC或定著劑。常用的定著劑為聚胺(Polyamine)、聚二烯丙基二甲基氯化銨(Polydadmac)和聚乙烯亞胺(PEI)。
(2)微粒助留劑，由陽離子聚丙烯酰胺和微粒子組成。微粒子是最後加入的化學品。常用的微粒子為膨潤土(Bentonite)、膠體硅(Silica)和有機微聚物(Micropolymer)。
- 助留劑的特點
助留劑一般具有以下特點：
(1)濕部加入。助留劑僅用於濕部，在紙漿中添加。
(2)助留助濾。助留劑化學品必須產生助留助濾效否則就不是助留劑了。
(3)絮凝機理。助留劑的作用機理稱為“絮凝”。絮凝又分為“絮聚”和“凝聚”，前者是指高分子聚合物利用長鏈在不同顆粒間“橋聯”形成絮團的過程；後者則是指鋁鹽、定著劑或微粒子依靠電荷作用將不同顆粒集合成為絮團的過程。因為絮凝將顆粒彼此拉近，這與勻度需要纖維彼此分散的要求正好相反，所以助留劑對成紙勻度一般都有負面影響，效果過強時會使勻度變差。
(4)高分子量。助留劑系統中起主要作用的是高聚物，沒有高聚物產生絮聚，其它助留劑化學品很難達到一般紙機所需要的單程保留率。因此，助留劑系統通常包括至少一個高聚物。其他化學品，如鋁鹽、定著劑和微粒子等稱為助聚劑，主要起輔助作用，配合高聚物的使用。
(5)篩後加入。高聚物在紙漿中所形成的絮團，極易受剪切力破壞。所以，合適的加入點是助留劑系統充分發揮作用的重要保障。紙機上漿系統中產生剪切力最大的設備是沖漿泵和壓力篩，為了避免強剪切力對絮團的影響，使用助留劑時需要把至少一個化學品加在壓力篩之後。一般情況下，不能所有的助留劑產品都放在壓力篩前加入。
助留劑的發展趨勢[2]
助留劑應用呈現以下幾種趨勢：
1.追求更低的助留成本
微粒助留劑是一種高用量助留系統。在低用量下使用微粒助留劑，難以充分發揮微粒助留劑的優勢。不得已，就需要在應用中採取一些補救措施。
另一方面，企業也不斷追求性價比更高的助留劑產品及系統，尋找能夠將成本與技術相結合的助留劑供應商，希望在壓縮成本的同時，仍然可以獲得優質的化學品和良好的技術服務。
2.助留劑系統組份增多
目前在用的助留劑系統最多由六個化學品組成(PAC+定著劑+陽離子澱粉+高聚物+膨潤土+有機微粒)。未來更多的企業會採用三組份、四組份甚至更多組份的助留劑系統。
使用多個化學品進行助留，第一可以增強聚丙烯酰胺的助留效果，減輕濕部化學條件對聚丙烯酰胺的干擾作用，降低助留劑對成紙勻度的影響，尤其是對於使用廢紙或高得率漿以及高車速、高灰分、高白度等不利條件下的助留；第二便於獨立調節助留劑的不同效果。
3.助留系統化學品分別採購
如前所述，常用的助留劑系統往往由多個化學品組成。造紙企業為了方便採購和獲取技術服務，一般都是從一家化學品公司採購助留系統的所有產品。
目前常規和微粒助留劑已在各類紙機上獲得廣泛應用，許多造紙企業對助留劑及其應用有了深入的理解，積累了一定的經驗。未來部分企業將根據自己的需要，向不同的化學品供應商分別採購不同的助留劑產品，組合成為所需的助留劑系統。企業採用這種模式可以最大限度地選擇高性價比的化學品。
4.加入點向網部移動
在許多情況下，為了減輕助留劑對成紙勻度的影響，需要在壓力篩之前加入高聚物。現代大型造紙機多採用新型設計，以保證良好的成紙勻度，助留劑對成紙勻度的影響因此被削弱。新型紙機不僅車速高，而且網部剪切力大，在這種條件下，把高聚物的加入點移到壓力篩之後有助於提高助留劑的整體助留效果，獲得滿意的網部保留率，並且降低助留劑的消耗及成本。
使用多組份助留劑系統時，如果把高聚物加在壓力篩之後，其他共用組份的加入點也需要做相應調整。
5.技術創新
近些年來，抄紙工藝和紙機裝備有了很大的進步，特別是紙機裝備的變化更是令人註目。美卓的“優化概念紙機”和福伊特的“同一平臺概念紙機”都引入了許多新技術。
相比之下，助留劑的發展則十分緩慢，目前廣泛使用的微粒助留劑已經用了20多年，很多專利已經或者即將到期。
總之，在所有濕部化學品中，助留劑對抄紙過程的影響最為重要。隨著抄紙工藝和紙機裝備的更新進步，企業愈來愈希望見到新的助留劑產品和系統以及新的使用方法。
