兩性瓜爾膠接枝共聚物 (LGG>g-PAM)可用作漿內添加 劑，在紙張生產中具有廣泛的作 用，具有很好的市場開發前景。同 時它適應綠色環保理念和造紙循 環經濟的要求叫。
LGG*g-PAM克服了天然瓜爾膠溶液易被微生物降解而不能長期保存的缺點，它在同一瓜爾膠分子鏈中同時接上陰離子、季 銨型陽離子取代基和丙稀醜胺增 強基團，使合成聚合物既有多糖 化合物的分子間的作用力與反應 性，又有合成髙分子的機械性、與 生物作用的穩定性和線形鏈展開 能力實驗研究了 LGG~g-PAM 增強姉時紙頁物理強度的影響。
1實驗原料與分析方法.
1.1實驗原料 1.1.1助劑
LGG*g-PAM:實驗室自制。
1.1.2漿料.
龍渣漿，打漿度 40.0°SR〇 1.2實驗方法 1.2.1 LGG^-PAM 的合成 1.2.1.1羧甲基瓜爾膠(CMGG) 的合成稱取50g瓜爾膠原粉于 三口瓶中，加入定量乙醇潤濕，再 加入一定量的NaOH 7jC溶液，堿 化45min后，然后向上述體系中 加入一定量的氯乙酸，升至一定 溫度反應4h。將產物用鹽酸調節 pH后真空抽濾，濾餅用一定體積 比的乙醇水溶液攪拌洗滌3次， 真空抽濾后進行真空干燥，得到 —定取代度的CMGG備用。 1.2.1.2 LGG^g-PAM 的合成【#4: 實驗采用高效廉價的KMnfV 1^04引發體系，以不同取代度 的CMGG、甲基丙稀醜氧乙基三 甲基氣化銨(DMC)、丙烯酰胺 (AM )為原料，采用水溶液聚合法 合成了一系列粗產物。然后用體 積比為6:4的乙二酵、冰醋酸混 合液對合成所得到的粗產物抽提 除去均聚物，沉析干燥分離出接 枝物即為LGG^g-PAM。
1.2.2紙頁抄造及釀性能測定
將一定量的濕漿置于標準纖 維疏解器中，加自來水稀釋到漿 濃1.25%(相對于絕干漿)后疏解 30 000ro疏解完畢后加自來水稀 釋至一定濃度待用。然后在已疏 解好一定濃度的蔗渣漂白硫酸鹽 漿中加入一定量的LGG^-PAM， 攪拌一定時間。然后在TAPPI標 準成上抄片，其實驗方法參 照 T205 om-88。
按國 家標準方法測量紙頁物理性能吹 1.2.3紙頁纖維分散和斷紙情況分析樣品臺上，同樣將測定抗張強度 時試樣的斷頭朝上粘于樣品臺 上，經IB.5型離子滅射儀噴金，并 在Philips XL30環境掃描電子顯 微鏡察、拍照。
^實驗結果與討論
2.1 LGG^g-PAM不'同電荷密度 對紙頁物理性能的影響
LGG*g-PAM的電荷密度是 影響其增強性能的重要因素。在 DMC和AM用量相同的條件下， 實驗通過改變CMGG的取代度 合成了一系列不同電荷密度的產 物，研究陽電荷密度及陰電荷密 麟蔗渣漿的増強性能。
電荷密度是反映LGG~g- PAM帶電情況的重要參數，它的 大小決定著LGG>g-PAM可提供 的與纟千維之間吸引點的多少和吸 引力的強弱及在纖維上所采取的 構型，是決定賊聚能力的重要 參數。低陽電荷密度使聚合物與 粒子表面產生弱的吸附和絮凝， 中等陽電荷密度產生好的吸附強 的架橋，而高陽電荷密度產生強 的吸附弱的架橋抑。
從表1看出，上述試樣的 LGG~g-PAM在用量為0.8%時對 蔗渣楽的增強效果均有不同程度 的提髙。其中髙陽電荷密度中等 陰電荷密度的LGG~g-PAM3和中 等陽電荷密度低陰電荷密度的 LGG~g-PAM7增強效果更優，使• 抗張指數比空白分別提髙 21.83%和20.92%，撕裂指數分別 提髙10.71%和14.20%，耐破指 數分別提高29.38%和35.63%， 耐折度由空白的5次分別提高到 9次和10次。兩性助劑的陰離子 基團有助于消除體系中干擾助劑 對纖維吸附的陽離子，對陽離子 基團起保護作用，電M斥那S 在體系中存在的高活性“雜陰離 子”，從而使助劑中的陽離子基團 不會發生過早的反應或被中和， 更易于薪維麵。齡考慮各 項物理指標的增強效果，選定 LGG-g-PAM7作為實驗用助劑。 2.2 LGG>g-PAM用量對紙頁物 理性能的影響
由表2可見，隨LGG*g-PAM
用量的增加，紙頁的各項物理性 能均逐漸升高。當LGG-g-PAM用 量為0.8%時，紙頁的抗張指數比 空白提髙了 20.92%，撕裂指窓往1 髙了 14.20%，耐破指數提高了 ‘35.63%，耐折度由空白的5次提 高到10次，之后再增加LGG~g- PAM的用量各項指標雖仍有所 提高，但上升幅麵于平緩。這可 能是由于隨著助劑用量的增加， 有更多的LGG~g-PAM大分子與 纖維之間形成氫鍵和離子鍵結 合，使得紙頁強度不斷提髙，但過 量的LGOg-PAM又使部分漿料 產生絮聚，影響紙頁勻度，降低了 紙頁強度的增加幅度。同時，助劑 用量過大還會造成紙張生產成本 提高。
造紙過程中漿料中纖維及 細小纖維、增強劑等成分的性能 (如帶電量)隨漿料PH值的變化 會有一定的改變，進而影響增強 劑的使用效果。與叔銨型助留劑 相比季銨型助劑受漿料PH值的
影響較小。表3表明：LGG-g- PAM在中性及堿性條件下增強 效果較好，適宜的抄造pH值為 7~10。在此pH范圍內隨著漿料 pH值的升髙，紙頁的強度逐漸提 高。但整體來看，架料pH值在4- 10范圍內對紙頁增強效果影響 不大，尤其是對撕裂指數的提高。 這主要是因為在使用季銨型造紙 助劑時,pH值在此范圍內電荷變 化不大。該體系可以用于越來越 受到廣泛關注的中堿性抄紙體 系。
2.4 不同反應時間對紙頁物理 性能的影響 時間也是影響聚合物增強劑效果 的重要因素。高分子聚合物加入 漿中，會在楽料表面經歷一系列 動態變化:吸附、重構、擴散及分 子鏈斷裂等其中吸附階段反 應速度極快，可在幾秒鐘內完成， 此時只有很少的聚合物鏈與纖維 表面接觸;在重構階段，聚合物鏈 在纖維表面進一步擴展；嫌階 段，吸附和重構的聚合物鏈向漿 料的孔隙n&，形成與纖維之間 的結合，從而實現高分子聚合物 的使用功效;分子鏈斷裂階段，聚 合物鏈在剪切力的作用下發生斷
由表4可知，隨著LGG-g- PAM在漿中反應時間的延長，紙 頁的強度不斷提髙，當反應時間 超過8min后，強度增長幅度趨于 平緩。這主要是由于LGOg-PAM 加入漿料中后，隨著時間的延長， 其分子與纖維之間的結合更加完 善，表現為紙頁強度不斷提髙。當 LGG-g-PAM與漿料充分結合后， 再延長時間，強度改善不明顯，并 且在剪切力的作用下，一些相對 較弱的結合可能會受到破壞。因 此,LGG-g-PAM加入漿料后反應 6~8min 較為^'iSo 2.5紙樣的掃描電銑(SEM)分析
從圖1可看出空白紙樣的纖 維分布不勻，多有纏結，纖維之間 空隙很多；而加入助劑的紙樣纖 維分布緊密均勻。這可能是由于 LGOg-PAM的存在，提髙了細小 纖維的留著，改善了紙頁纖維之 間的結合情況，使得纖維之間的 空賺少，這種情況會對紙頁強
度的提高有較大幫助。
2.5.2紙頁抗張試樣的斷紙情況
SEM 照片（xlOO)
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Paper and Paper Making Vol.27 No.5 Sep 2008
圖2為測定抗張強度時添加 LGG*«-PAM增強劑前后所抄紙頁 斷紙處的SEM照片?？梢钥闯?，未 加助劑的紙樣艙賊較松散， 排列雜亂且較長，樹維本 身裂斷較少，而出來的較 多；而加人助劑的紙樣被拉斷時，
斷紙處纖維緊密，長度較短，纖維 本身裂《多，而被整根抽出來的 較少。這可能是由于LGC^g-PAM 含有大縫等，它們能夠 與纖維表面的纖維素分子形成氫 齡合，咖了賺間雄合區域 氣鍵的數目，間_受限， 夕卜力啦力作用下，纖維間滑動幾率 減少，而劃餓潑的機會增加，表 明纖維間作用解肋口強。同_枝 共聚物中帶有較多的陽離子電荷， 可與帶負電性的纖維形成靜電吸 附作用，因此增加了紙頁的麵強 度。
3結論
選定LGG*g-PAM7 (陽電荷 密度為1.90mmol • g-1,陰電荷密度 為0.120 mmol*g_1)作為實驗用助 劑，其0.8%的用量即可滿足需 要，此時紙頁的抗張指數比空白 提高20.92%,撕裂指數提髙 14.20%，耐破指魏提高了 35.63%， 耐折度由空白的5次提髙到10 次。