造紙殺菌劑

造紙殺菌劑是一種一代新型的用於造紙殺菌、防霉的化學藥劑,具有高效、廣譜、低毒等優良特性,可在短時間內殺死和清除紙漿內的有害菌體。造紙用殺菌劑的種類很多，根據分子結構的不同，可分為無機殺菌劑和有機殺菌劑。

基本介紹

• 中文名：造紙殺菌劑
• 主要種類：無機殺菌劑和有機殺菌劑。
• 選用條件：應根據生產條件、漿料性質和
• 添加方法：一次加入法和間歇式加入法

基本類型

無機

無機殺菌劑根據其作用原理不同，可分為氧化型和還原型。還原型殺菌劑是由於物質有還原性而具有殺菌作用，如亞硫酸及其鹽類；氧化型殺菌劑是利用其氧化能力而起到殺菌作用，這類殺菌劑的殺菌能力很強，但不穩定，易分解，作用不持久，所以多用於對設備、儀器和水的殺菌，常用的有次氯酸鹽、二氧化氯、氯胺，另外，臭氧在造紙工業中套用業已逐漸引起人們的興趣。

有機

有機殺菌劑是造紙工業中用得最多的殺菌劑。目前主要使用的有機硫、有機溴和含氮雜環化合物等高效低毒的殺菌劑. 3.2殺菌劑的作用機理 殺菌劑首先於微生物的細胞膜相接觸，進行吸附，穿過細胞膜進人原生質內，然後在各個部位發揮藥效。有的殺菌劑可使微生物中的蛋白質變性，消滅細胞的活性而使微生物死亡，這種作用稱為滅菌；有的殺菌劑可使微生物的細胞遺傳基因發生變異或干擾細胞內部酶的活力使其難以繁殖和生長，從而對微生物起到抑制作用，稱為抑菌。氧化型殺菌劑殺菌效果好，對所有的微生物都起作用，但它是非選擇性的。也就是說氧化型殺菌劑不僅能殺死有生命的微生物，也能與非活性的物質如金屬管道、容器、纖維和添加劑等起反應，從而影響生產。非氧化型殺菌劑包括異噻唑啉酮及其衍生物、有機溴類化合物、胺類化合物和酚類化合物等，其選擇性好。

技術原理

高效廣普殺菌劑通常是非氧化型的殺菌劑，其殺菌機理是增加細胞膜的滲透，切斷細胞管營養物質的供應，破壞細胞內部的新陳代謝，或者改變細胞蛋白質結構，阻止細胞內部能量產生和限制酶的合成。所以此類殺菌劑對浮游微生物和生物膜作用非常好，它不僅能限制和消除現存的生物膜，而且還能滲透到生物膜的內部與留在生物膜內部的厭氧型微生物起反應。對某種非氧化型殺菌劑來說，它僅局限於對某些微生物起作用，這與氧化型殺菌劑是不相同的。

溴化胺類型這種新的殺菌劑在控制微生物時則沒有強氧化劑那樣多的負作用。新的殺菌劑用溴化胺和次氯酸鈉混合溶液和工廠清水在特定反應條件下製成．它是一種低氧化性殺菌劑，不但具備強氧化殺菌劑的能力，同時又不影響整個濕部系統及其它添加劑藥品的使用，其反應式如下： NH4Br+NaOCL→{Br－．[NH2CL]}+NaOH+H十 反映中間體出Br-．[NH2CL]}是一種氧化性比較弱的結構，所以在具備殺菌功效情況之下，不影響其他化學藥品的鍵結，而且在降解時間內能有效殺菌，降解後不影響廢水微生物處理功效。 這種新型氧化型殺菌劑可以在任何鹼性系統中使用，可以採用連續或間斷加人方式，這取決於特定的系統。同樣，由於這種新的殺菌劑不與纖維反應，它不但可以加人到白水中，還可以加人到濃漿中如損紙或回收纖維中。用量取決於幾個因素，主要有清水用量、循環白水和還原劑的量。

氯胺類殺菌劑

氯胺是一種有效的弱氧化性殺菌劑。套用過程中一般是使用硫酸胺和漂液（有效氯一般在18～20g/l）直接混合而成。混合反應根據溶液pH值的不同而不同。pH值為5時反應生成物NHCI2，PH值為7以上時反應生成物為NH2CI。加到紙漿中的氯胺的量為紙漿總量的0.03～0.05%；若用於白水中，則氯胺的用量為3～5ppm。在製造和使用氯胺時，應在鹼性條件下進行，若pH值過高則會降低其殺菌效果

使用方法

殺菌防腐劑的選用應根據生產條件、漿料性質和pH值等因素來確定。如長期使用，應考慮兩種或幾種殺菌防腐劑交替使用，避免微生物產生耐藥性；注意pH值的影響，一般對嗜鹼性細菌，要選用酸性殺菌防腐劑，嗜酸性細菌要選用鹼性殺菌防腐劑。另外，在食品用的包裝紙和紙板中，添加殺菌防腐劑時，應考慮其毒性和最大允許使用量。

添加時機及部位

殺菌防腐劑的濃度越高，殺菌和抑菌效果越好，這裡的濃度是對總漿料量和總塗料量而言，所以應在紙漿濃度和塗料固體濃度較高的環節加入，以減少用量。用於紙漿時一般在紙機抄前池、高位箱、調漿箱及白水池等處加入，如果以抑菌作用為主也可以加入到廢紙漿中；用於加工紙塗料可以在塗料製備後期直接加入到塗料罐中。

添加方法

殺菌防腐劑的添加方法有3種：連續加入法、一次加入法和間歇式加入法。塗料防腐一般採用一次加入法，使防腐劑一次性達到最高濃度而且始終保持，這有利於殺菌抑菌。紙漿防腐一般採用間歇式加入法，以控制微生物繁殖，並始終控制在一定水平，不致引起生產危害。連續加入法成本較高，很少採用。由於殺菌防腐劑藥效有一定的時間性，故在連續生產中常常採用定時定量間歇加入的方法。

注意事項

濃度

殺菌防腐劑使用中均存在一個最低有效濃度，如果濃度過低，則達不到殺菌或抑菌的目的，而使用濃度過高會造成生產成本偏高，在實際生產中應保證殺菌劑濃度比最佳有效濃度稍高一點即可。即殺菌防腐劑的用量只要達到控制微生物生長和繁殖而不使漿料和塗料變壞即可。

pH值

通常認為殺菌防腐劑起作用是在其分子狀態而不在離子狀態，pH值是影響物質狀態的主要因素，如苯甲酸在pH值低於4時處於分子狀態才有防腐效果，而酚類化合物在較大的pH值範圍內處於分子狀態，所以其適用的pH值範圍較廣。隨著造紙逐步由酸性抄紙向中鹼性抄紙發展，紙機系統pH值升高，相應要求殺菌防腐劑在較寬pH值範圍內能保持穩定。

時間

同一種殺菌防腐劑，作用時間長時有滅菌作用，而作用時間短時則只能達到抑菌效果，故一般情況下應在前段工序加人。

溶解

殺菌防腐劑在水中的溶解度越低，活性越強。因為微生物表面的親水性一般低於漿料系統，這樣有利於微生物表面殺菌防腐劑濃度的增加。 5幾種目前國內使用或試用較多的殺菌劑以及未來殺菌劑的發展趨勢 5.1溴化胺類型

長期以來，造紙工業中一直用強氧化劑來控制微生物量。但維持一個有效的氧化劑水平並不是一件容易的事，因為紙料對殺菌劑的需求量較高且變化不定。這種高需求量是因為抄紙過程中存在有機物如澱粉、纖維和其它膠體物質。由於這些有機物與氧化劑反應而消耗氧化劑，使氧化劑控制微生物的有效性非常小。在抄紙生產中為了得到一個有效的氧化劑殘餘量，氧化劑的添加必須超過系統的需求量。但在抄紙過程中，過多的添加氧化劑不僅導致高的處理成本，還引起許多負作用，使添加劑消耗增加，腐蝕性增大等，而且在處理生物膜時也不是很有效，因為它很難滲透到生物膜基體裡。

發展趨勢

造紙殺菌劑的研究開發應注重環保性，過去使用的有機汞，有機鋅類的殺菌劑，雖然有高的殺菌效果，但有劇毒；又如氯酚類物質也有一定的殺菌能力，但也有一定的毒性，使其套用受到了很大的限制。取而代之的應該是高效，低毒，生物降解性好的殺菌劑。

每一種殺菌劑都有特定的功效，但也有不少缺陷，如有的殺菌劑只對細菌有效，而對真菌則沒有很好的控制效果。有的則恰好相反。如果利用科學的方法將多種殺菌劑進行復配，充分利用其協同作用。

綜上所述，環保高效，套用範圍廣的復配性殺菌劑在造紙工業中將會有很大的發展潛力。