瓜尔胶，是从种楦于印巴次 大陆的豆科植物——瓜豆中提 取的一种植物胶。瓜尔胶及改性瓜尔胶的性质及应用，它在化学组成 上是聚半乳糖甘露糖。由于其独 特的分子结构及物理化学特性， 使它成为一种很有潜力的新型 环保造纸助剂。目前国内对此研 究很少。

瓜尔胶的首要特点是因瓜 豆生长于髙温、干旱缺水的环 境，因此其不耐水，瓜尔胶及改性瓜尔胶的性质及应用，在冷水中便 可以水化、溶解。这与淀粉系列 助剂使用前需要糊化相比是一 个很大的优势。

瓜尔胶的另一特点是分子 结构与纤维素分子非常相似。 瓜尔胶分子中甘露糖单元通过 1，4 苷键连接成主链，半乳 糖支链则以1，6-«键间隔与甘 露糖主链相连。与纤维素分子的 相似性使它易于吸附到纤维上 而产生助留、助滤和增强效果。 瓜尔胶与PAM等助剂相比，分 子量不髙，因而不会产生过度絮 凝。所以，瓜尔胶做助留剂时，有 明显的助留效果，同时并不影响 纸页匀度。另外，造纸过程中对 纤维的润胀及纸页强度有重要 作用的半纤维素（主要是甘露糖 和木糖）会在蒸煮过程中损失， 而瓜尔胶的应用可以起到补充 天然半纤维素的作用。

从瓜豆中提取瓜尔胶后一 般要经过用Haug的方法纯化 (Purification)，瓜尔胶先用乙醇 再用乙醚洗涤，接着在纯乙醚中 放置86然后进行过滤并真空烘 干2天，干燥后瓜尔胶在实验用 球磨机磨3 ~4h。磨细后过50目 筛，然后在50%RH(相对湿度) 和73°F条件下过夜。纯化后瓜 尔胶的氮含量、蛋白质、灰分分 别从 0. 738%、4. 61%、0. 68% 下 降到 0. 21%、1. 32%、0. 18%。

实验研究发现，瓜尔胶中甘 露糖单元与半乳糖单元的比例 不同，瓜尔胶及改性瓜尔胶的性质及应用，会影响其使用性能，通过 酶水解的方法可以使一部分半 乳糖支链水解而提髙甘鱔糖的 含量，不同甘露糖/半乳糖比例 对瓜尔胶在纸页中的留着影响 如图1。可以看出水解的瓜尔胶 即甘露糖/半乳糖比例增大，则 本身被纤维留着率增大。到一定 程度，当支链半乳糖太少，留着 率略有下降。另外纯化后的瓜尔 胶相对纤维的加入量从0. 66% 增大到1.9%,本身被纤维留着 率则从75. 75%下降到58%，如 图2。这是因为对于一给定的纤维表面积，它所能吸附的高分子 助剂也是有限的。

天然瓜尔胶作为造纸助剂 时，可以提髙纸页强度，减少灰 斑形成并提高纸页匀度。它的缺 点是造成滤水困难，从而增大了 干燥部负荷。经过化学改性的两 性或阳离子性的瓜尔胶则在很 大程度上克服了这一弊病。

瓜尔胶粉与叔胺或季铵盐 发生醚化反应可以使瓜尔胶带 有一定的电荷密度，从而更容易 与带负电的纤维和填料发生作 用。国外新研制的一种管式反应 器可以使瓜尔胶的醚化反应连 续进行，它让瓜胶粉、碱、醚化剂 的混合浆状物在没有氧存在的 条件下连续通过管式反应器，控 制一定的温度和反应时间而得 到一定取代度的产品。

Bumfield研究发现，将阳离 子瓜尔胶与阳离子淀粉按一定 比例预先混合，经糊化后使用， 阳离子淀粉的增强及阳离子瓜 尔胶的助留、助滤效果都能得到 有效的发挥，而且它比不经预先 混合而分别使用两种助剂相比， 强度提高20%左右。更重要的是 它消除了单独使用阳离子瓜尔 胶时粉尘”（瓜尔粉）对人体影 响及耗水量大的弊端。

在造纸过程中，如果淀粉助 剂用量过多，则会导致纸页变硬 (hardness)，瓜尔胶及改性瓜尔胶的性质及应用，同时增大白水COD 和BOD负荷，Larsson通过研究 认为，将改性的瓜尔胶（阳离子 或中性）与胶体硅酸按适当比例 混合后，是一种良好的造纸增强 剂，同时也显著提髙助留助滤效 果。研宄发现，分多次加入胶体 硅酸对纸页强度和其他性能有 较大改善，但最显著的改善是细 小纤维和填料的留着率。具体加 入步骤为先将一部分胶体硅酸 与纤维和填料混合，适时加入改 性瓜尔胶，当填料中形成了纤 维、填料、硅酸和瓜尔胶的混合 絮聚物并在浆料进入流浆箱之 前加入剩余部分胶体硅酸。虽然 它对助留助滤、增强的原理还不 完全明了，但是纤维-填料-硅 酸与瓜尔胶混合物形成的絮聚 物更加稳定被认为是主要原因， 即后面加入的胶体硅酸使先前 形成的絮聚物进一步结合成更 稳定的、对成形过程各种外力不 敏感的絮聚物。

目前，瓜尔胶在滤嘴棒纸生 产中的应用是最成功的。它不需 要单独的溶解、搅拌设备，在低定 量纸中有较大的推广价值。