PBTC•Na4在造纸中的应用

PBTC•Na₄（2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸四钠）在造纸行业中是一种非常重要且高效的水处理化学品，主要应用于造纸过程的湿部系统和循环水系统。

它的核心作用与它在其他工业水处理中的应用类似，但针对造纸工艺的特殊性，其功能显得尤为关键。

以下是PBTC•Na₄在造纸中的主要应用和优势：

一、 核心应用：作为高效的阻垢剂和分散剂

造纸过程使用大量的水，水中含有钙、镁等硬度离子，加上纸浆中的纤维、填料（如碳酸钙、高岭土）和复杂的化学添加剂（如施胶剂、淀粉），非常容易在管道、筛网、流浆箱、毛布和烘缸等设备表面形成垢层。

PBTC•Na₄主要用来解决以下问题：

抑制碳酸钙垢

来源：广泛使用的填料（如研磨碳酸钙GCC、沉淀碳酸钙PCC）和硬水。

作用：PBTC•Na₄对碳酸钙垢具有卓越的抑制作用。它能吸附在碳酸钙微晶的活性生长点上，使其无法正常长大，即使形成也是疏松、易被水流冲走的软垢。这对于保持填料在纸页中的均匀分布至关重要。

稳定过氧化氢

来源：在机械浆和脱墨浆的漂白过程中，过氧化氢是常用的漂白剂。

作用：在碱性漂白条件下，浆料中的重金属离子（如Fe³⁺、Mn²⁺、Cu²⁺）会催化分解过氧化氢，不仅浪费药品，还会导致纸浆返黄。PBTC•Na₄能强力螯合这些重金属离子，从而稳定过氧化氢，提高漂白效率，降低化学品消耗。

分散填料和纤维

作用：PBTC•Na₄的阴离子特性和空间位阻效应能使填料颗粒和细小组分更好地分散在水中，防止它们聚集和沉积，从而：

提高纸页匀度。

减少纸病（如孔洞、斑点）。

保持网部和毛布的清洁，提高滤水效率。

二、 相比其他药剂的独特优势

为什么造纸行业偏爱使用PBTC•Na₄？因为它解决了传统药剂的一些痛点：

特性 PBTC•Na₄ 传统有机膦酸（如ATMP, HEDP） 聚合物（如PAA）

耐氯/氧化性 极佳 较差（容易被氯氧化降解） 一般至较差

缓蚀性 良好 良好 较弱

稳定性 高（耐高温、水解） 高 高（但怕氯）

与浆料相容性 好，不易与阳离子添加剂反应 好 需注意相容性

重点优势解读：

卓越的耐氯稳定性：这是PBTC•Na₄在造纸应用中最大的王牌。造纸白水系统中通常会添加含氯杀菌剂（如二氧化氯、次氯酸钠）来控制微生物和粘泥。传统的HEDP和ATMP在高氯环境下会迅速降解失效，而PBTC•Na₄能够耐受高达10ppm甚至更高的余氯，保证了药效的持久性。

“阈值效应”显著：只需投加远低于化学计量比的少量PBTC•Na₄（几个ppm），就能起到极佳的阻垢效果，经济性高。

协同效应：它与聚丙烯酸（PAA）、聚马来酸酐（HPMA）等聚合物阻垢剂复配使用时有良好的协同效应，能提供更全面的防护。

三、 应用环节

PBTC•Na₄主要被添加到：

造纸白水循环系统：这是最核心的应用点，用于保护整个循环管路和设备。

浆料制备系统：特别是在使用碳酸钙填料和过氧化氢漂白的环节。

涂料制备系统：在涂布纸生产中，用于分散涂料中的颜料，防止结垢。

总结

在造纸行业中，PBTC•Na₄是一种不可或缺的、多功能的水处理添加剂。它的主要角色是：

高效的阻垢剂：防止碳酸钙等垢物在设备上沉积。

过氧化氢稳定剂：提高漂白效率，降低成本。

优良的分散剂：改善纸页质量和运行效率。

而其无可替代的耐氯性能，使其在现代封闭循环、大量使用含氯杀菌剂的造纸白水系统中，成为了首选的有机膦酸类阻垢剂，为造纸机的连续、高效、清洁生产提供了有力保障。