什么是助留剂

助留剂指帮助纤维、其他化学品更多地保留在纸页中不随水流失的化学品。

助留剂的类型和特点

目前常用的助留剂主要有以下两类：

(1)常规助留剂，包括单元和双元系统。它们的特征是高聚物加在纸机压力筛出口。常规助留剂以高聚物为主，之前可添加明矾、PAC或定着剂。常用的定着剂为聚胺(Polyamine)、聚二烯丙基二甲基氯化铵(Polydadmac)和聚乙烯亚胺(PEI)。

(2)微粒助留剂，由阳离子聚丙烯酰胺和微粒子组成。微粒子是最后加入的化学品。常用的微粒子为膨润土(Bentonite)、胶体硅(Silica)和有机微聚物(Micropolymer)。

助留剂的特点

助留剂一般具有以下特点：

(1)湿部加入。助留剂仅用于湿部，在纸浆中添加。

(2)助留助滤。助留剂化学品必须产生助留助滤效否则就不是助留剂了。

(3)絮凝机理。助留剂的作用机理称为“絮凝”。絮凝又分为“絮聚”和“凝聚”，前者是指高分子聚合物利用长链在不同颗粒间“桥联”形成絮团的过程；后者则是指铝盐、定着剂或微粒子依靠电荷作用将不同颗粒集合成为絮团的过程。因为絮凝将颗粒彼此拉近，这与匀度需要纤维彼此分散的要求正好相反，所以助留剂对成纸匀度一般都有负面影响，效果过强时会使匀度变差。

(4)高分子量。助留剂系统中起主要作用的是高聚物，没有高聚物产生絮聚，其它助留剂化学品很难达到一般纸机所需要的单程保留率。因此，助留剂系统通常包括至少一个高聚物。其他化学品，如铝盐、定着剂和微粒子等称为助聚剂，主要起辅助作用，配合高聚物的使用。

(5)筛后加入。高聚物在纸浆中所形成的絮团，极易受剪切力破坏。所以，合适的加入点是助留剂系统充分发挥作用的重要保障。纸机上浆系统中产生剪切力最大的设备是冲浆泵和压力筛，为了避免强剪切力对絮团的影响，使用助留剂时需要把至少一个化学品加在压力筛之后。一般情况下，不能所有的助留剂产品都放在压力筛前加入。

助留剂的发展趋势

助留剂应用呈现以下几种趋势：

1.追求更低的助留成本

微粒助留剂是一种高用量助留系统。在低用量下使用微粒助留剂，难以充分发挥微粒助留剂的优势。不得已，就需要在应用中采取一些补救措施。

另一方面，企业也不断追求性价比更高的助留剂产品及系统，寻找能够将成本与技术相结合的助留剂供应商，希望在压缩成本的同时，仍然可以获得优质的化学品和良好的技术服务。

2.助留剂系统组份增多

目前在用的助留剂系统最多由六个化学品组成(PAC+定着剂+阳离子淀粉+高聚物+膨润土+有机微粒)。未来更多的企业会采用三组份、四组份甚至更多组份的助留剂系统。

使用多个化学品进行助留，第一可以增强聚丙烯酰胺的助留效果，减轻湿部化学条件对聚丙烯酰胺的干扰作用，降低助留剂对成纸匀度的影响，尤其是对于使用废纸或高得率浆以及高车速、高灰分、高白度等不利条件下的助留；第二便于独立调节助留剂的不同效果。

3.助留系统化学品分别采购

如前所述，常用的助留剂系统往往由多个化学品组成。造纸企业为了方便采购和获取技术服务，一般都是从一家化学品公司采购助留系统的所有产品。

目前常规和微粒助留剂已在各类纸机上获得广泛应用，许多造纸企业对助留剂及其应用有了深入的理解，积累了一定的经验。未来部分企业将根据自己的需要，向不同的化学品供应商分别采购不同的助留剂产品，组合成为所需的助留剂系统。企业采用这种模式可以最大限度地选择高性价比的化学品。

4.加入点向网部移动

在许多情况下，为了减轻助留剂对成纸匀度的影响，需要在压力筛之前加入高聚物。现代大型造纸机多采用新型设计，以保证良好的成纸匀度，助留剂对成纸匀度的影响因此被削弱。新型纸机不仅车速高，而且网部剪切力大，在这种条件下，把高聚物的加入点移到压力筛之后有助于提高助留剂的整体助留效果，获得满意的网部保留率，并且降低助留剂的消耗及成本。

使用多组份助留剂系统时，如果把高聚物加在压力筛之后，其他共用组份的加入点也需要做相应调整。

5.技术创新

近些年来，抄纸工艺和纸机装备有了很大的进步，特别是纸机装备的变化更是令人注目。美卓的“优化概念纸机”和福伊特的“同一平台概念纸机”都引入了许多新技术。

相比之下，助留剂的发展则十分缓慢，目前广泛使用的微粒助留剂已经用了20多年，很多专利已经或者即将到期。

总之，在所有湿部化学品中，助留剂对抄纸过程的影响最为重要。随着抄纸工艺和纸机装备的更新进步，企业愈来愈希望见到新的助留剂产品和系统以及新的使用方法。