近年来随着各国对环境污染的日益关注和重 视，人们逐渐把注意力集中到了对环境友好的天然 高分子材料上[1]。瓜尔胶(guar gum)就是其中一种，它 是一种从瓜尔豆中提取的天然的半乳甘露聚糖植物 胶[2]。从产于印度、巴基斯坦等地的瓜尔豆种子的胚 乳中提取得到，并将胚乳精磨便得到食品级、技术 级或工业级的瓜尔胶原粉[3]。

没经化学改性的瓜尔胶原粉虽然也能有效提高 纸页的强度，且有良好的助留作用，却使滤水困难， 干燥负荷增大;经醚化反应进行化学改性后的瓜尔 胶能有效地克服这一缺点[4]。改性后的瓜尔胶主要有 阴离子型、阳离子型、非离子型、两性瓜尔胶和磷酸 瓜尔胶。各种类型的瓜尔胶主要作用不同，用量也不 同。瓜尔胶在造纸中的应用主要分为浆内添加、表面 施胶和涂布涂料。目前3个方面都得到一定程度的 应用，最主要是浆内添加；主要起到增强、助留助滤 作用，并在助留助滤的同时能有效维持纸页的匀度、 减少灰斑形成，提高纸页的透气度，再加上它的天然 性、无毒性，燃烧时无气味，为生活用纸、食品包装纸 的生产，尤其是卷烟纸和滤棒纸的生产所普遍使用。

瓜尔胶独特的结构特征决定了它易溶于水，易 于被化学物质所吸收;瓜尔胶另一个良好的特性是 能排除阴离子的干扰,使得作为增强剂使用的非离 子型瓜尔胶能够在纤维表面快速吸附，并为纤维之 间形成氢键结合提供大量的羟基，从而能够有效促 进纤维之间的结合。

本次试验共有9个品种的瓜尔胶，分离子型和非 离子型。其中离子型3个，非离子型6个。在相同的试 验条件下，纸浆中分别加入一定量的瓜尔胶，与空白试 样进行比较，筛选出适合本厂生产卷烟纸所需的最优 瓜尔胶。

1实验

1.1实验原料

进口漂白硫酸盐针叶木浆，打浆度89 °SR;进口漂白硫酸盐阔叶木浆,打浆度39 °SR;CaC03,德国进 口,加入量35%(对绝干浆计）;瓜尔胶:3个离子型，6 个非离子型；瓜尔胶配制成不同质量分数的瓜尔胶 溶液，搅拌时间30 min，静置2 h后加入浆中。

1.2实验主要仪器

自制抄片机;PTI抄片机；自制伏特式打浆缸； ZLL*10纸张拉力试验机；YQ-2-B浆度仪；电子秤 ARRV;高温炉；白度仪;搅拌机(转速1 000 r/min)。 1.3实验方法

在相同的试验条件下，纸浆中分别加入一定量的

瓜尔胶与空白试样进行比较，筛选最适合的瓜尔胶。 1.4分析测试

参照《制浆造纸分析和检测:P]测定手抄纸有关 物理性能。

2结果与分析

2.1非离子型瓜尔胶与空白试样比较

分别将6种不同的非离子型瓜尔胶试样加入 到浆料中，抄制手抄片，测定其物理性能，并与空白 试样做比较，结果见表1。 

表1非离子型瓜尔胶与空白试样的比较

非离子型瓜尔胶牌号及用量

物理性能空白470126925710PA-2958005-CHPG-101

0.5%0.7%0.5%0.7%0.5%0.7%0.5%0.7%0,5%0.7%0.5%0.7%

定量/(g-m-2)41.2146.2646.6948.0644.4243.2045.4146.7546-0845.8542.7743.5241.64

抗张强度/(kN.ixr1)1.221.331.421.501.131.411.201.291.201.331.331,501.61

抗张指数/(N.m.g“)29.6528.8130.4531.2025.5132.6526.4227.5626.0329.0731.1634.5638.68

w(灰分)/%10.4916.2115.0715.6014.9315.0414.6015.7116.2614.5515.3012.1012.10

白度/%87J87.987,988.187.787.587.787.787.587.487.587.786.9

平均保留率/%-32.9331.2829.2234.3829.7213.31

 

由表1测定数据分析,从保留效果上来看，4701 平均保留率为32.93% ,PA-295平均保留率为 34.38%，2692平均保留率为31.28%,5710平均保留 率为 29.22%，8005-C 平均保留率为 29.72%,HPG-101 平均保留率为13.31%。4701和PA-295保留效果比 其他4个样品好;与空白样品相比较,保留率提高了 约10%。从增强效果上来看，HPG-101比空白样本增 强了约 7 N • m/g。

2.2阳离子型瓜尔胶与空白试样比较

分别将3种不同的阳离子型瓜尔胶试样加入 到浆料中，抄制手抄片，测定其物理性能，并与空白 试样做比较，结果见表2。 

表2阳离子型瓜尔胶与空白试样的比较

阳离子型瓜尔胶牌号及用量

物理性能空白CCG-30310111

0.5%0.7%0.5%0.7%0.5%0.7%

定量/(g-m-2)41.2147.0143.8543.0943.6946.2146.03

抗张强度/(kN*nrl)1.221.231.3B1.451.401.311.52

抗张指数/(N*mfl)29.6526.1631.4732.2633.6532.0433.02

(灰分)/%10.4915.3114.2814.6615.8515.8513.77

白度/%87.786.286.486.786.987.586.9

平均保留率/%—29.1031.1729.17

 

从表2可以看出，从保留效果上来看,CCG-30平 均保留率为29.10%,310平均保留率为31.17%， 111平均保留率为29.17%。310保留效果较其他2 个样品好，与空白样品相比较，保留率提高了 10%。 增强效果最好的是310,提闻了 3 N*m/g。

2.3 3种瓜尔胶手抄纸片物理性能的比较

根据表1和表2所得到的数据，综合分析各种 类型瓜尔胶的使用效果，选出牌号分别为310、2692、 111的3种瓜尔胶进行不同配比的手抄纸片实验， 其相应的物理性能测试结果见表3。

从表3可见，配合使用非离子型和阳离子型瓜 尔胶比使用单一的瓜尔胶在保留率上提高40%左 

表3 3种不同类型及配比的瓜尔胶手抄纸片物理性能的比较

不同类型瓜尔胶牌号及用量

物理性能空白w(310)=0.3%w(lll)=0.3%w(2692)=0.5°/〇w(310)+w;(2692)=0.3%+0.5%w( 111 )+w(2692)=0.3%+0.5%

定量/(g*m_2)34.236.236.436.236.836.6

W(灰分)/%13.715.715.916.316.816.5

裂断长/km151116181597181517621748

透气度/C328418413405412411

保留率/%33.861.861.665.776.675.1

白度/%81.484.0B4.085.285.984.9

不透明度/%68.574.574.576.076.975.3

 

右；相比较空白样透气度可提高80 c，白度变化不 大，不透明度可提高约7%。

综上所述，结合生产卷烟纸的工艺条件，在卷烟 纸生产中，随着高速烟卷机的不断出现对卷烟纸提 出了更高的要求，即高强度和高透气度。优选出阳 离子型瓜尔胶310和非离子型瓜尔胶2692配合使 用作为生产上的应用。

3配合使用阳离子型瓜尔胶310和非离子 型瓜尔胶2692在生产上的试验

浆料配比:《;(阔叶木浆）：w(针叶木浆)=55% : 45%;填料用量:碳酸钙50%;阳离子型瓜尔胶310 和非离子型瓜尔胶2692添加点在纸机的冲浆池中； 上网浓度:9.1 g/L;纸机车速:255 m/min〇结果见表4。 

表4配合使用阳离子型和非离子型瓜尔胶在现有工艺条件下的生产试验

w(310)+w(2692)=0.3%+0.5%成纸物理指¥白水量浓度

定量/(g-m_2)w(灰分)/%抗张指数/(N*m^)透气度/c匀度/(g-L-1)

0.0026.515.4125.3040.20好6.50

0.3028.317.1035,6942.20好5.30

0,4028.517.9336.1443.70好4.80

0.5029.118.0237.844.20一般4.80

0.6029.017.9837.5843.90一般4.70

 

生产试验，由表4的数据可以看出，配合使用阳离子 瓜尔胶310和非离子型瓜尔胶2692复配物的最佳加 入量为0.5%。物理指标:定量提高了 9%,灰分提高了 15%，透气度提高了 10%，强度提高24%,总白水浓度 下降了 26.15%,匀度影响不大。

4结论

(1)非离子型瓜尔胶和阳离子型瓜尔胶对纸 张的强度和保留率都有提高，配合使用效果更大。

(2)对不同用途的纸张，要对瓜尔胶进行优 选，从而选出高效低成本的瓜尔胶应用于生产。

(3)阳离子型瓜尔胶的应用降低了纸机的白 水浓度，减轻了白水系统的处理压力，减少了环境 污染，有较好的社会效益。

(4)通过对多种瓜尔胶的分析、研究和优选工 作，提高了对瓜尔胶的认识和应用水平。在生产工 作中，对发现问题、解决问题，合理应用造纸助剂 起到重要的指导作用。