瓜尔胶及其改性产物，提醒了其内涵的分子结构特色及 行为特性，并阐述其性能优越的根本原因。研讨标明，它能习惯现代工厂零排放的要求，在提 高纸页藏着和滤水的一起能保持或进步纸页匀度，是一种前景广阔的环保助剂。
　　瓜尔胶，英文名为“ guar gum”， 是从广泛种植 于印巴次大陆的一种豆科植物一瓜尔豆中提取 的一种高纯化天然多糖。由于其独特的分子结构 特色及天然性，使其迅速成为性能优越的新型环 保造纸助剂;一起它还被广泛应用于食物、石油、 医药等领域。
　　瓜尔胶就分子结构来说是一种非离子多糖， 它以聚甘露糖为分子主链,D-吡喃甘露糖单元 之间以坆1-4)苷键衔接。而D-吡喃半乳糖则 以a( 1-6)键衔接在聚甘露糖主链上。瓜尔胶中 甘露糖与半乳糖单元之摩尔比为2: 1,即每隔一 甘露糖单元衔接着一个半乳糖分支。文献中报 道，瓜尔胶的分子量在220 000左右。瓜尔胶分子 的最大特色也即最大优点就是与纤维素结构十分 类似，这种类似性使它对纤维素有很强的亲和性，称之为直接性(substantivity)。
　　瓜尔胶的最初出现是作为刺槐豆胶(Locust bean gum)的替代品而发生的。在此之前,刺槐豆 胶被广泛应用于工业生产并造成了需求紧张。后 来研宄证明，尽管瓜尔胶和刺槐豆胶均为聚半乳 糖甘露糖，但二者在化学组成和行为上有着明显 的差异。刺槐豆胶要到达最大粘度需求高温水 煮，而瓜尔胶在冷水中就能够水化。化学组成上, 刺槐豆胶平均每4个甘露糖单元才有1. 5个乳糖 支链。所以瓜尔胶分支单元数为刺槐豆胶的2 倍。而这被认为是瓜尔胶比刺槐豆胶更简单水化 和氢键结合活性更大的主要原因。除此之外，瓜 尔胶的成本仅是刺槐豆胶的一半。
　　为赋予瓜尔胶更好的运用性能，通常对瓜尔 胶原粉进行化学改性。瓜尔胶的改性主要有两个 方向：一是在分子链上引进阳离子基团，然后获得 一定的正电性。如用季铵盐3-氯2-羟丙基氯 化铵与瓜尔胶原粉在有机溶剂中醚化反响生成阳 离子瓜尔胶。这种带正电的改性瓜尔胶便能够与 带负电的纤维、填料粒子相互作用然后进步原有 的助留、助滤和增强作用。另一改性方向就是设 法添加瓜尔胶分子链的长度，增大其分子量，然后 增强其架桥衔接才能。
　　阳离子瓜尔胶在冷水中可溶,这与阳离子淀 粉相比是一个很大优势。另外，许多淀粉分子形 成螺旋状结构，而瓜尔胶分子则构成直链结构。 所以瓜尔胶的活性基团比阳离子淀粉更简单与纤 维挨近，然后少量的阳离子瓜尔胶便可能到达较 多量阳离子淀粉才能到达的运用作用。
　　当今，聚丙烯酰胺和改性淀粉广泛应用于造 纸中的助留助滤剂。但其作用只能到达一定程 度。它们在进步滤水的一起可能使纤维过度凝 聚，然后降低纸页匀度和强度。天然瓜尔胶作为 造纸助剂时，能够进步纸页强度，削减灰斑构成并 进步纸页匀度。但它的缺点就是造成滤水困难, 然后降低了产量或进步了干燥部负荷。而通过化 学改性的两性或阳离子瓜尔胶则在很大程度上克 服了这一弊端。试验发现,这些改性的瓜尔胶能 在进步纸页滤水的一起保持或进步纸页匀度;通 过吸附细微纤维和粒子能够进一步改进滤水，同 时进步一次藏着率。而在过去，这两方面都是互 斥的。
　　由于阳离子瓜尔胶的有效性主要取决于它与 纤维的亲和性(即直接性;)，所以它并不与“阴离子 废物”反响。鉴于这一点，阳离子瓜尔胶在黑液的 存鄙人仍能有效地发挥作用。对于新闻纸、未漂 硫酸盐浆、废纸浆等含有较多杂质的浆料，跟着封 闭水循环的推行，阴离子废物的积累将明显添加。 这便会使得许多传统的造纸助剂如阳离子聚丙烯 酰胺(CPAM)等失掉作用作用。阳离子瓜尔胶可 以有效地克服这一点。试验研讨发现，阳离子瓜 尔胶在Zeta电位从-8 mV到0 mV范围内作用最 好。该Zeta电位范围与绝大部分造纸过程相吻合国外对瓜尔胶作为造纸增强剂、助留助滤剂、 絮凝剂、打浆增粘剂等领域都进行了深入的研讨。 许多作用应用于造纸实践中。
　　Lindstrom和Soremark将局分子助剂被衆料吸 收并发挥作用的过程分为三步：①助剂高分子从 溶液向溶液一纤维界面迀移;d穿过界面;_剂 高分子与纤维重新组织分布并在外表构成氢键结 合。d或③是决定性过程。Derek Abson等人在 此基础上对4种造纸助剂阳离子淀粉(CS)、阳离 子聚丙烯酰胺(CPAM)、阳离子瓜尔胶(CGG)、阳 离子聚乙烯醇(CPVA)的助留助滤作用在动态滤 水仪上进行了试验研宄。他们发现，过程①是决 定性一步。在4种阳离子助剂中，尽管阳离子瓜 尔胶第@的迀移吸收速率最慢，但无论对细微 纤维仍是填料，其助留助滤作用都是最好的。
　　Swanson研宄表私0. 5%的涣散刺槐丑胶加 入漂白亚硫酸盐浆能够降低70%的打浆时刻并 进步32%的耐破度。而瓜尔胶被认为作用更佳。 Mason认为瓜尔胶作为絮凝剂时会覆盖于纤维表 面，并像润滑剂相同使粗糙外表滑润，然后使纤维 滑过时不广生缠结。John W. Swanson也认为瓜 尔胶使纸页匀度改进并不是由于它对纤维有涣散 作用，而是由于延缓了纤维的凝聚和缠结。
　　瓜尔胶运用简单,不需求独自溶解设备，没有 分子链的剪切降解问题，无毒无害。阳离子瓜尔 胶也能够与阳离子淀粉及适宜的有机酸混合后作 为增强和助滤剂，它比独自运用阳离子瓜尔胶或 阳离子淀粉作用都好。跟着对瓜尔胶研宄的深入，这种天然的高分子造纸助剂必定会在现代化 的造纸工业中发挥更大作用。