80年代初,我国造纸化学品还几乎是空白,但随着物质生活水平的不断提高,人们对纸张的质量要求越来越高,需求量越来越大,使中国造纸工业持续高速发展。因为造纸化学品可以促进造纸行业的科技进步,为造纸行业带来巨大的经济社会效益,所以引起了国家有关部门及大专院校、科研院所的高度重视。初步调查分析,“九五”末我国造纸化学品实际销量约30万t,到“十五”末有可能达到60万t。因此中国造纸化学品行业是一个很有发展前景的朝阳行业。
1、造纸化学品的现状与发展趋势
造纸化学品有不同的分类方法。现就中国造纸化学品工业协会划分的5个专门化学品——变性淀粉、施胶剂、水溶性高分子聚合物、特种造纸化学品以及填料的现状与发展趋势作扼要说明。
1.1、变性淀粉由于淀粉的分子结构与纤维相近,亲合性能好,效果明显,且来自天然资源,价格便宜,深受造纸行业的欢迎,是最重要的造纸化学品,其用量约占造纸精细化学品总量的80%以上。发达国家变性淀粉的用量约占纸和纸板产量的2%,有的纸种甚至高达5%～6%,主要用于湿部添加、层间喷雾、表面施胶和涂布粘合。据报道,美国年用各种变性淀粉130多万t,日本达50多万t,中国起步较晚,但近年来发展迅速,现年用量已达15万t以上。造纸用变性淀粉品种很多,主要有酶转化、氧化、阳离子化、磷酸酯化、羟烷基、羧甲基、醋酸酯等品种系列,其中阳离子淀粉仍是主流产品。
新世纪纸用变性淀粉主要的发展趋势：
(1)、更加重视环境保护,发展高留着型产品。以表面施胶淀粉为例,高留着型表面施胶淀粉将大量取代氧化淀粉,主要是因为氧化淀粉在纤维上留着率低(约40%),在再制浆时很容易造成环境污染,在欧洲已有几家纸厂就是因为没有采用高留着型淀粉而被政府关闭。
(2)、更加重视发展专用性强的产品。新型专用型的产品不断涌现,如两性、多元变性、网络功能等产品的开发成功,传统的变性淀粉在技术上跨越了一个新的台阶。专用的增强剂、助留助滤剂等产品更容易被纸厂接受,从而可以以更低的成本,获得更好的效益。
(3)、更加重视应用技术的研究。变性淀粉在纸上的应用技术已从单一品种的应用发展成为多品种协调应用和优化纸机生产工艺的综合应用,同时加强对有关应用理论和机理的研究,如湿部化学应用理论和机理等的研究将更加透彻和完善。通过对应用机理和理论的研究反过来指导实际应用,使造纸化学品取得最佳的应用效果,使造纸企业获得最大的经济效益。
1. 2、施胶剂这里所指的施胶剂主要是指给纸和纸板提供抗水性的化学品,主要有2类:
(1)、天然类,主要以松香为原料。早期应用的皂化松香胶已逐步为分散松香胶所取代。在分散松香胶中,按离子特性分为阴离子和阳离子2类,阴离子仍是目前的主要产品,阳离子产品由于本身定着性能具有一定的优越性,在松香分子中直接接上阳离子取代基的新型产品也已有开发报道。在松香系列施胶剂中,关键性的技术指标是对纸浆PH的适应性,PH值在4.5～5.5的酸性松香施胶剂仍是当前的主流产品。PH值在5.5～7.0的近中性施胶剂正在迅速发展,能容纳碳酸钙作为填料的中性施胶剂也在开发之中。
(2)、合成类,主要有烷基烯酮二聚体(AKD)和链烯基琥珀酸酐(ASA)2种。AKD已在我国高档文化用纸中大量使用,但AKD施胶的滞后性和易打滑性,并不适用于机内涂布的产品和高速纸机。ASA正是可以弥补AKD的不足,因此ASA在我国也一定能逐步得到推广,当然新型的AKD系列和ASA系列产品仍在开发过程中。
除浆内应用的产品外,通过表面施胶提高抗水性的产品和应用技术研究已逐步得到重视。苯乙烯马来酸酐共聚物、苯乙烯丙烯酸共聚物等合成高分子表面施胶剂,可以与变性淀粉共用表面施胶,在提高纸张表面强度的同时,还可以改善抗水性,这对于浆内弱施胶的纸种和AKD内施胶的纸种更为有效和受欢迎。
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