浅谈防腐杀菌剂在造纸工业中的应用及进展

姚思宇　刘政洋

摘要：新闻、文化和教育事业的发展，也带动了纸和纸浆的生产。但是，细菌、霉菌对各种纸品、纸容器及造纸中所用涂料造成了很大的危害。同时，在造纸过程中，由于细菌、霉菌

和酵母菌等微生物的作用，会生成粘泥，这也是人们十分头痛的问题。本文简单介绍了防腐杀菌剂在造纸工业中的应用。

关键词：防腐杀菌剂;造纸工业;应用;进展

随着人们生活水平的不断提高和文化、新闻、教育等事业的不断发展，各种纸和纸浆的消费量也在迅速增长，对纸的质量也提出更高要求。但在纸的生产过程中，由于受到细菌、霉菌等微生物的危害，使纸和纸浆的产量和质量受到很大的影响。为此，造纸工作者长期以来一直在采用各种方法以防止纸和纸浆中微生物的生成，使用防腐杀菌剂就是一种行之有效的方法。

1.造纸工业中使用防腐剂的意义

1.1腐浆的形成及其危害

在制浆造纸过程中，由于浆料中存在着丰富的供微生物生长的营养物质，如碳水化合物和蛋白质等，在温度和湿度适宜的条件下，微生物迅速繁殖，并代谢生成淡黄、浅褐、粉红、红等色的多糖類粘着物。这些多糖类物质起到粘料的作用，再与各种微生物或其他有机物、无机物结合便形成了腐浆粘液沉积物。

现代造纸工业，随着废纸回用量的不断增加，白水封闭循环也越来越多，从而加重腐浆的产生。随着施胶技术的改进，中性施胶技术的普及，在中碱性系统中，引起腐浆的微生物繁殖速度比酸性系统中快得多。随着对纸需求的高级化和多样化，纸浆中使用了大量的化学品，使纸浆营养程序增高，也会加重腐浆的形成。另外，腐浆的形成有一定的季节性，春、夏季节湿气较大，而且气温在20-35℃左右，非常适合微生物生长繁殖，腐浆问题比较严重。

在纸浆和白水流经的各种设备和管路系统中，如不经常停机清洗保持清洁，极易使各种细菌繁殖成灾，形成许多腐浆，给生产和纸品质量造成危害。系统中产生腐浆后，如腐浆混人抄纸料浆中，轻者影响纸机网部滤水，污染毛毯，使得出伏辊的湿纸页干度下降、强度降低，进而提高干燥部干燥负荷;重者造成断纸，影响纸机效率，并在纸页上形成透明圆点或各种色彩的斑点和引起“孔洞”等纸病，以及使纸张的尘埃增加、废品率上升等。为了提高产品的质量和产量，保证纸机的正常生产，减少清洗次数，在纸浆中应加入防腐杀菌剂以减少或基本消除腐浆障碍。

1.2微生物对涂布纸的影响

涂布纸用涂料中含有淀粉、蛋白质等有机物质，为微生物的生长繁殖提供营养，而且涂料和颜料的pH值均在中碱性范围内，有利于微生物的生长繁殖。涂料中的有机物被微生物分解成有机酸，使pH值下降，而氢离子对已分散的颜料有反分散作用，颜料发生絮凝，粘度大幅上升，使涂料品质劣化甚至腐败，涂料颜色变深，最后导致涂布纸表面强度降低和在表面产生污斑，甚至使涂布纸在长期贮存过程中发生霉变，造成不必要的损失。因此，应在涂料中加入防腐杀菌剂以提高涂布纸质量。另外，对于一般用纸及标签用纸、包装用纸和纸制容器等特殊用纸都会受到霉菌和细菌的作用而引起腐败变质，有时也需加人适量防腐剂以提高防霉效果。

2.造纸系统中微生物的产生及危害

在制造纸浆工序，浆料悬浮液是由微细纤维、树脂、填料及各种造纸化学品组成的。这些物质为微生物的生长、繁殖提供了丰富的水分和营养源，再加上合适的温度、pH值，使微生物的大量滋生成为必然。微生物代谢产生的高分子多糖和蛋白质吸附浆料中的固体悬浮物，在浆料和白水流经的各种管路和设备中，假如不停车清洗，就会带入到浆料中形成腐浆。若系统中产生的腐浆混入到抄纸浆料中，会引起纸张断头，或“孔洞”、“斑点”等现象。使纸张的尘埃度增加，废品率上升。同时，腐浆与其他有机物或无机物结合，会形成腐浆黏液沉积物，污染铜网和毛毯，严重影响纸浆的产品和质量以及生产操作的正常进行。

3.杀菌防腐剂的使用

3.1添加部位

杀菌防腐剂的杀菌和抑菌浓度是对总纸料量或总涂料量而言的，因此，如在纸浆浓度较高处加入可以减少其用量。一般在造纸机抄前池、高位箱或调浆箱及白水池等处加入，如果以抑菌作用为主也可以加入到废纸浆中;用于加工纸涂料中，可以在涂料制备后期直接加入到涂料罐中。

3.2添加方法

杀菌防腐剂的加入方法一般有连续加入法、一次加入法和冲击式加入法三种。其中一次加入法多用于加入涂布加工纸的涂料中;而纸浆中的添加多采用冲击式加入法;连续加入法则由于其成本偏高一般不宜采用。

3.3杀菌和抑菌效果的评价

评价杀菌和抑菌效果可以从以下两个方面进行。第一方面可称之为“微观测试法”，即通过微生物培养实验，测试杀菌防腐剂加入前后纸浆和网下白水中菌落数来评价杀菌防腐剂的效果。第二方面可称之为“宏观观察法”，即通过在刚清洗完的纸机上投加杀菌防腐剂并记录投加后纸机的生产情况清洗周期和纸品的外观质量（主要是尘埃度）的变化及纸机网部流浆箱、白水池壁上粘液的分布情况，并以此来评价杀菌防腐剂的效果。实际上，这两个方面往往是同时进行的。通过以上这两个方面的工作就可对杀菌防腐剂的杀菌和抑菌效果进行综合的评价。

3.4杀菌防腐剂的有效浓度

使用杀菌防腐剂对其用量要控制适当，因为有时当细菌受到一种化学物质威胁时，有一种使其代谢活动加速的趋势，不足以致死的剂量实际上反而会可能刺激细菌的生长。所以杀菌防腐剂在使用中均存在一个最低有效浓度的概念，如果使用浓度过低则起不到杀菌或抑菌的目的，而使用浓度过高则会导致生产成本偏高，在实际生产中应保证杀菌剂浓度比最低有效浓度稍高一点即可。杀菌防腐剂的杀菌和抑菌有效浓度主要与杀菌防腐剂的有效成分有关，有效成分不同其有效浓度也是不同的。

4.结语

随着我国造纸工业逐步由酸法抄纸向中碱性抄纸过渡，纸机系统的pH值升高，相应要求杀菌防腐剂在较广的pH值范围内仍能保持稳定。目前国内杀菌防腐剂市场竞争异常激烈，我国杀菌防腐剂的产品质量参差不齐。所以各杀菌防腐剂生产厂家，应逐步完善检测手段，努力稳定产品质量，着手开发新的多功能的复合型产品。

参考文献

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[3]邵学军，张革仓，郑海明，等高速纸机生产中细菌及菌泥控制[J].中华纸业，2001，（7）：23-25.

作者简介：姚思宇，学历：本科在读，就读于辽东学院化工与机械学院，研究方向：轻化工程;

刘政洋，学历：本科在读，就读于辽东学院化工与机械学院，研究方向：轻化工程。