聚丙烯酰胺在各类造纸助留助滤体系中的作用机理及应用

助留剂通过改变造纸浆料的絮凝状态来提高细小纤维及填料等的留着率，从而达到减少纤维和填料的流失以及降低污染负荷的结果。随着抄纸机的高速化、大型化以及对产品质量更高的要求，需要使用与之相对应的新的高效助留系统和助留技术，以保证造纸工业的迅速发展。作为纸机湿部化学添加剂，不同离子类型的聚丙烯酰胺（PAM）及其接枝共聚产物是具有代表性的造纸助留剂之一。

PAM是水溶性的有机高分子化合物， 主链上有活泼的酰胺基和双键。采用不同的聚合工艺，引入不同的官能团，可得到不同分子量和不同电荷密度的聚丙烯酰胺系列产品，是化学性质非常活泼、应用广泛的多功能高分子化合物。根据分子量的不同，PAM在造纸工业中可用作干强剂、助留剂、助滤剂和絮凝剂等。本文主要介绍其作为造纸助留剂在造纸工业中的应用。

PAM具有分子量大、分子链上具有足够多的反应活性点等特点，可与纤维、填料等结合，形成“硬聚集体”。其结合机理主要有中和相反电荷；部分链段以镶嵌状吸附在粒子表面；交联或者架桥；聚合物链形成缠结网络，将粒子捕获，这些结合的结果是形成各种交联网络。由于有物理交联和化学交联共同存在，所以聚集体抗机械力强，可显著提高助留效果。

PAM能改善网部纸料的滤水性能和细小纤维及填料的留着率。当在纸料中添加PAM后，纸料中很快会呈现出絮聚现象，这时纸料中的细小粒子（包括细小纤维和填料）附着到较长纤维的表面上并形成体积较大的絮凝体，使纸料易于脱水，同时也减少了细小粒子通过网的流失量。PAM分子链上有大量的亲水基团，这些亲水基团可以是阴离子的、阳离子的或非离子的，他们具有双重作用，一方面使该聚合物溶于水，另一方面使聚合物附着在纤维和细小纤维表面，助留效果显著。