水溶性高分子造纸化学品
市场前景广阔
□  国家造纸化学品工程技术研究中心 杭州市化工研究院  姚献平 郑丽萍
　　近年来，中国造纸工业持续高速发展，2009年纸和纸板产量8640万t，同比增长8.27%，近10年的年均增
速达12.27%，产量已跃居全球首位。随着造纸工业的快速发展，造纸化学品行业，尤其是对PAM等水溶性高分子
的需求激增。

市场前景诱人
　　2008年全球制浆造纸化学品市场容量为330亿美元，其中专用化学品消费规模为160亿美元，而普通制浆造
纸化学品消费规模为170亿美元，相比2002年翻了一番多。全球造纸化学品市场的增长动力主要来自亚洲，北
美、欧洲和日本的造纸化学品市场已经非常成熟，虽仍在全球市场中占有主导地位，但其年均增长率仅为1%～2%，
甚至出现零增长。业内专家认为，受市场需求驱动，亚洲将继续引领全球造纸化学品市场，中国则在其中扮演重
要角色。
　　从近几年市场形势分析，造纸化学品工业深受原材料价格的困扰，国际市场原油价格大幅波动，给全球造纸
化学品厂商带来了成本上的巨大压力。最近几年，特别是2008年，国际造纸化学品生产企业接二连三地宣布提
高产品价格以应对原材料、运输成本的上升。由于金融危机和行业竞争加剧，一些国际造纸化学品公司纷纷通过
收购兼并、扩大投资和剥离非核心资产等手段来增强自身的竞争力，部分知名的造纸化学品公司甚至逐渐淡出市
场。
　　在发达国家市场渐趋饱和之时，以中国为代表的亚洲地区已成为全球造纸工业发展最快的区域，造纸化学品
市场的飞速发展也得益于此。近几年，世界纸机投资额50%在中国，现代化大型纸机频频在中国亮相。2009年中
国纸和纸板生产量已跃居“世界第一”，这为中国造纸化学品工业的发展提供了难得的机遇。据中国造纸化学品
工业协会预计，2015年中国造纸化学品市场规模将会达到500亿～600亿元。
　　在巨大的市场前景诱惑下，全球性造纸化学品供应商纷纷在中国建立合资、独资企业或办事机构，一些早期
成立的合资企业最近几年也通过收购中方股份变成独资企业或提高在合资企业中的股份从而达到控股地位。譬
如，美国赫克力士公司与上海氯碱化工公司合资组建了上海赫克力士化工有限公司；日本最大的造纸施胶剂研究
和生产厂家播磨化成株式会社与杭州市化工研究院合资组建杭州杭化播磨造纸化学品有限公司，专业开发生产纸
张干增强剂（PAM）和以松香为原料的造纸用施胶剂；全球著名的化学品生产销售商凯米拉公司与山东兖州天成
化工有限公司共同投资3.6亿元成立了凯米拉天成化学品(兖州)有限公司等。

应用范围广
　　造纸用水溶性高分子按原料来源可分为天然类和合成类。天然类主要有淀粉衍生物、纤维素、植物胶、甲壳
素等，淀粉衍生物是造纸工业用量最大的水溶性高分子；合成类主要有聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯醇（PVA）、聚
氧化乙烯（PEO）等，其中用量最大的是PAM，在造纸工业中大量用作干强剂、助留剂、助滤剂、废水处理剂和纤
维分散剂等。
1纸张增强剂
　　日本废纸造纸比例相当高，PAM在再生纸中广泛应用。近年来，日本播磨化成、荒川、星光PMC等公司纷纷
在中国建厂，推广PAM在再生纸中的应用。尤其是杭州杭化播磨公司通过引进日本播磨化成的技术，进行消化吸
收创新，其产品已在玖龙纸业、理文纸业、景兴纸业等大中型纸厂得到应用，效果良好。
　　作为增强剂的PAM，分子量通常为10万～100万。不同离子特性的PAM都可以用于纸和纸板的增强，阴离子
PAM（APAM）用量一般为1～4.5kg/t纸浆，还可以与阳离子淀粉、聚酰胺环氧氯丙烷（PAE）淀粉树脂等配合应
用，明显降低添加成本，提高增强效果。阳离子PAM（CPAM）用量一般为1～5kg/t纸浆。两性PAM能弥补APAM
和CPAM的不足，调节体系中的电荷平衡，防止抄造系统的过电荷现象，其增强效果优于APAM和CPAM。通过淀粉
接枝PAM，不仅能降低添加成本，还能提高应用效果，近年来发展较快。PAM还能提高纸张的湿纸页强度和湿强
度，通常的湿强剂有脲醛树脂、三聚氰胺树脂和PAE等。PAM接枝阳离子淀粉或与乙二醛交联后也可以作为湿强
剂。
2助留、助滤剂
　　PAM具有分子量大、分子链上反应活性点多等特点，能与纤维、填料等快速结合，显著提高助留、助滤等效
果，改善网部纸浆的滤水性能和细小纤维及填料的留着率。由淀粉与PAM组成的二元助留、助滤体系能在提高助
留、助滤性能的条件下，改善纸张匀度和强度。两性PAM的阴、阳基团能在纸浆中产生协同效应，使系统电荷平
衡，不仅能维持纸机系统良好的运转性能，而且具有较好的助留、助滤效果，缺点是价格较贵，并要根据纸浆的
实际情况调整阴、阳离子比例。
3中性施胶专用配套助剂
　　中性抄纸由于具有改善纸张性能、减少污水排放、减少能耗、减少增白剂用量、降低造纸成本、提高纸机运
行性能等优点，深受造纸行业的重视和欢迎，我国造纸已由酸性迈向中性抄造时代。所谓中性抄纸技术，就是在
中性或碱性条件的造纸技术。所用的PAM造纸化学品为助留剂，是PAM和特殊规格的阳离子淀粉组成的双元助留
系统。该系统能有效地将不太容易留着在纤维上的中性施胶剂留着在纤维上，并使其充分发挥施胶作用。
4纤维分散剂
　　PAM可作为纤维分散剂，减少纤维絮凝，改进纸料成形，提高纸页的均匀性和柔软性。作为分散剂的PAM的
分子量不低于700万，水解度为20%～30%，其水溶液稳定性好，一般不受加热和高剪切力的影响。APAM相对于
聚氧化乙烯（PEO）分散剂，加入量略多但价格便宜，特别适用于抄造生活用纸。分子量为1800万的APAM，适用
于长纤维纸，用量为0.5%～0.2%（绝干浆），纤维分散效果明显。
5造纸废水处理絮凝剂
　　由于PAM具有明显的絮凝作用，加上造纸工业环保治理的迫切要求，PAM正在造纸废水治理中得到越来越广
泛的应用。化学处理废水的污泥脱水通常采用APAM和非离子PAM(NPAM)作为助滤剂；生化处理废水的活性污泥采
用CPAM和NPAM；APAM的适用范围更广，一般以水解度20%为宜。PAM絮凝剂具有加入量少，沉淀速率快，絮凝
效果好等优点。
　　PAM在废水处理中通常和无机絮凝剂混合使用，常用的阳离子高分子无机絮凝剂有：聚合氯化铝、聚合硫酸
铝、聚合磷酸铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁等；阴离子型有活化硅酸、聚合硅酸等；无机复合型的有聚合氯化铝
铁、聚硅酸硫酸铁、聚合硅酸氯化铁、聚合硅酸铝铁、聚合磷酸铝铁等。聚丙烯酰胺与无机絮凝剂复配应用，不
仅能降低水处理成本，还提高了处理效果。
6表面施胶剂
　　APAM作为表面施胶时，主要用来取代部分淀粉以减少淀粉产生的生化耗氧量，浓度不高于1%，纸页中要求
含有硫酸铝，也可以在胶液中加入一些硫酸铝。APAM具有良好的成膜性能，能提高纸张表面强度的印刷油墨的持
着能力。

　　PAM可用于各种纸和纸板，在造纸上的用量若以0.2％计算，年需求量可达16万t。随着国家对环境保护的
加强，废纸再生和造纸废水的处理对PAM需求日益迫切。根据日本等发达国家的经验，由于再生纸浆中含有较多
化学离子，普通的化学品应用效果不够理想，PAM具有相对的优势。目前我国造纸废水治理中采用PAM作为废水
治理化学品也已越来越普及，因此PAM在造纸上的应用前景十分广阔。