在造纸工业生产中,选用合理而高效的助留助滤剂能够有效地降低白水浓度、减小后续湿纸页脱水干燥压力,实现纸机高车速、白水高度循环的生产模式。由阳离子聚丙烯酰胺和膨润土组成的"hydrocol"微粒体系拥有良好的助留助滤效果,被广泛应用于造纸行业中。我国膨润土资源丰富,但是由于其中有效成分蒙脱石含量低而导致助留助滤效果较差,现在造纸企业中常用的膨润土大多来自进口。本课题采用反相微乳液聚合法合成阴离子聚丙烯酰胺(APAM),与碳酸钠协同改性国产钙基膨润土,并研究阳离子聚丙烯酰胺与制得的改性膨润土组成的微粒助留助滤体系的使用效果和作用机理,以期提高国产膨润土的使用性能。在反相微乳液法合成APAM过程中,单体比例丙烯酸：丙烯酰胺摩尔比由1：1增加到1：3时,丙烯酰胺的转化率变化不显著,所合成的APAM特性粘度、粘均分子量和负电荷密度均显著减小,微粒表面由光滑逐渐过渡到粗糙,颗粒间界限由明显粘连逐渐到颗粒分散。用APAM和碳酸钠半干法协同改性钙基膨润土,探讨APAM加入量、研磨时间和研磨浓度对改性膨润土的性能和应用效果的影响。结果表明随着APAM加入量的增加,改性膨润土的膨胀倍数、电荷密度、Zeta电位不断增大,粒径先减小后增大；与阳离子聚丙烯酰胺组成助留助滤体系,该体系对纸浆中细小纤维的留着率先增大后减小,滤水性能先增大后逐渐趋于稳定,当APAM加入量为1%时助留助滤效果最佳,与APAM加入量为0%时相比,细小纤维留着率由79.32%增加到90.26%,滤水时间由78.7s降低为74.7s；随着研磨时间的增加,改性膨润土的膨胀倍数不断增大、粒径不断减小,电荷密度先增大后趋于稳定,Zeta电位先减小后趋于稳定,对纸浆中细小纤维的留着率和滤水性能先增大后趋于稳定,研磨时间在40 min即可达到最佳效果,对细小组分的留着率为92.62%、滤水时间为74.67s；当研磨浓度低于50%时,改性膨润土的膨胀倍数、粒径、电荷密度、Zeta电位保持稳定,对细小纤维的留着率为90.73%、滤水时间为74.23s,助留助滤效果保持稳定；当研磨浓度为50%时,改性膨润土的膨胀倍数减小、粒径增大、电荷密度不变、Zeta电位增大,对细小纤维的留着率为84.99%和滤水时间为79.08s,体系的助留助滤效果变差；然而加入APAM和机械研磨作用对膨润土的层间距均无明显影响。将改性膨润土和CPAM加入到造纸湿部中,研究湿部环境对助留助滤体系应用效果的影响。结果发现当阳离子聚丙烯酰胺加入量为0.08%、改性膨润土加入量为0.2%时(均相对于绝干浆的质量),体系的性能达到最好,细小组分留着率为90.26%；氯化钠、硫酸铝等物质,严重影响助留助滤体系的效果,当氯化钠浓度为200 mmol时,体系失去助留助滤效果；当硫酸铝加入量为5%时,相比于硫酸铝加入量为0%,体系的助留性能由91.26%下降到56.82%,滤水时间由77.5s上升到84s,助留助滤效果分别下降37.74%和8.39%;相对于碱性造纸湿部环境,当该体系用于酸性环境中时,助留助滤效果分别下降29.8%和9.23%,明显降低；当用APAM加入量为1%、研磨时间为40min、研磨浓度为20%时,制得的改性膨润土与商品膨润土相比,留着率分别为92.62%和92.28%,滤水时间为74.7s和77.5s,二者助留效果相当,但前者明显改善滤水性能；扫描电镜观察发现,经半干法有机复合改性后,膨润土片层遭到破坏,出现零碎的小碎片,碎片表面比钙基膨润土光滑、片层堆积的平整度较差。