纳米小粒径硅溶胶在造纸中作为助留剂的作用有哪些？

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在造纸工艺中，纳米小粒径硅溶胶作为微粒助留助滤剂，主要通过哪些作用提升生产效率和纸张性能？下面给大家详细介绍：

01

助留作用

• 提高细小纤维和填料的留着率

  硅溶胶（带负电）与阳离子聚合物（如阳离子淀粉或聚丙烯酰胺）结合，形成“阳离子-阴离子”复合体系。阳离子聚合物先吸附在纤维/填料表面，通过电荷中和和桥联作用形成初始絮聚体；后续加入的硅溶胶在剪切力下分散絮聚体，重新形成更致密、均匀的微絮聚结构，减少细小物质的流失。

• 优化原料利用率

  减少纤维和碳酸钙、高岭土等填料的流失，降低生产成本，同时减少废水中的悬浮物负荷。

02

助滤作用

• 加速脱水，提升纸机效率

  纳米级硅溶胶（粒径通常为5-50 nm）具有极大比表面积，与纤维结合后形成多孔网络结构，增加滤水通道，加快湿纸页在网部的脱水速度，从而提高纸机运行速度，降低干燥能耗。

• 改善纸页均匀性

  微絮聚体分布均匀，减少局部脱水差异，避免针孔或透光点等纸病

03

提升纸张性能

• 增强物理强度

  纤维和填料的高留着率使纸张结构更紧密，抗张强度、耐破度和撕裂度等指标显著提升。

• 改善表面特性

  填料均匀分布提高纸张平滑度、不透明度及印刷适性，减少掉毛掉粉现象。

04

协同效应与工艺适配性

• 与传统助剂协同增效

  与阳离子淀粉、聚丙烯酰胺（PAM）等配合使用，形成“动态絮凝”体系，适应不同浆料和车速条件。

• 纳米尺寸优势

 小粒径硅溶胶渗透性强，能深入纤维间隙，吸附更充分，单位用量下效果更显著。

05

环保与经济性

• 减少化学品残留

  相比传统有机助剂，硅溶胶（主要成分为SiO₂）无毒且易生物降解，降低废水处理难度。

• 降低综合成本

 减少填料添加量（如碳酸钙）的同时维持纸张性能，且高助留率减少白水循环负荷，节约水耗。

小结

纳米小粒径硅溶胶通过电荷作用与物理吸附优化造纸湿部化学，实现高效助留助滤，兼具提升纸张质量、节能降耗及环境友好的多重优势，是现代造纸工艺中重要的功能性纳米材料。