聚丙烯酰胺是一種助留劑，尤其在造紙工業中應用廣泛。

助留原理

電荷中和作用：造紙過程中，紙漿纖維和填料（如碳酸鈣、高嶺土等）帶有負電荷。陽離子型聚丙烯酰胺帶有正電荷的官能團（如季銨鹽基團 -NR??），可以通過靜電吸引作用與纖維和填料結合。當陽離子聚丙烯酰胺加入紙漿后，其正電荷與纖維和填料的負電荷相互中和，使它們失去部分電荷排斥力，從而更容易聚集并保留在紙張中。

橋聯作用：聚丙烯酰胺分子鏈較長，無論是陽離子型、陰離子型還是非離子型，都可以在纖維與纖維之間、纖維與填料之間起到橋聯作用。以陽離子聚丙烯酰胺為例，它的分子鏈可以同時吸附多個纖維和填料顆粒，就像一座橋梁一樣把它們連接在一起，防止它們在造紙過程中隨著白水流失，從而提高了紙漿中纖維和填料的留著率。

在造紙工業中的應用效果

提高纖維和填料留著率：在造紙機的濕部，使用聚丙烯酰胺作為助留劑可以顯著提高纖維和填料的留著率。例如，未使用助留劑時，纖維和填料的留著率只有 60% - 70%，而加入適量的聚丙烯酰胺后，留著率可以提高到 80% - 90% 以上。這不僅減少了原材料的浪費，降低了生產成本，還提高了紙張的質量，因為更高的留著率紙張中有更多的纖維和填料，使紙張更加均勻、平滑和具有良好的物理性能。

改善紙張性能：由于聚丙烯酰胺能夠幫助纖維和填料更好地保留在紙張中，使得紙張的強度、不透明度等性能得到提升。例如，對于書寫紙和印刷紙，提高纖維的留著率可以增加紙張的抗張強度和撕裂強度，使紙張在印刷和書寫過程中不易破損；同時，填料的良好留著可以提高紙張的不透明度，使印刷效果更加清晰。

減少環境污染：在造紙過程中，未被留住的纖維和填料會隨著白水排出，這不僅浪費資源，還會增加造紙廢水的處理難度和環境負荷。聚丙烯酰胺作為助留劑的使用可以有效減少這些物質在白水中的流失，降低造紙廢水的污染物含量，有利于環境保護。