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聚丙烯酰胺的使用贯穿造纸生产始终

日期:2017-11-20 16:40:40 来源:巩义市大千净化材料有限公司

  聚丙烯酰胺是一种线型高分子化合物,它是丙烯酰胺均聚或与其它单体共聚而成的含量线型水溶性分子化学品的总称,也是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一。由于结构单元中含有酰胺基,易形成氢键,使其具有良好的水溶性。主要有阳离子聚丙烯酰胺CPAM、阴离子聚丙烯酰胺APAM、非离子聚丙烯酰胺和两性聚丙烯酰胺。

  聚丙烯酰胺在造纸工业中的应用量十分广泛可以说贯穿了造纸工艺的始终:

  1、由于聚丙烯酰胺带有负电荷,可以用作纸浆分散剂,

  2、PAM相对分子质量较低,能有效地改善纸张的均匀度;

  3、平均相对分子质量为(50万~100万)的PAM可用作增强剂;

  4、中等相对分子质量(200万~400万)的PAM通常用作纸机湿部的助留助滤剂;

  5、而相对分子质量高(>700万)的PAM则多用作造纸废水处理中的絮凝剂及长纤维浆料纸张的悬浮剂。

  6、在使用废纸造纸时,为了保持良好的成纸抗张强度、等性能,满足现代轮转印刷的需要,可使用阳离子聚丙烯酰胺(简称CPAM)纸张增强剂,其分子长度提供了良好吸附性能及与氯键结合的位置,使纤维间的结合增强,具有增强、助留、助滤等多种功能,尤其是使撕裂指数提高,可有效地提高纸的强调;用作分散剂,可改善纸页的匀度。

具体来说,聚丙烯酰胺在造纸生产中主要有以下几种作用:

  助留助滤作用:

  聚丙烯酰胺通过架桥絮凝作用可以显著提高抄纸过程中纤细物和填料的留着率,加快纸料在纸机网部的滤水性。在微粒絮凝系统中,加入CPAM形成大的絮团,在剪切力的作用下,分散成小的絮团,然后加入阳离子微料胶体硅,能与小絮团反应合成密集的更易脱水的细小絮凝系统,以达到较高的留着率,良好的均匀及滤水性能,改善纸页的成形和产品质量。

  增强作用:

  纸张增强的方法有两种:内用纸张增强剂和施胶压榨的表面纸张增强剂。内用纸张增强剂又有纸张干增强剂和纸张湿增强剂两大类。经过霍夫曼分子重排制成了含氨基甲酰基的水溶性阳离子聚丙烯酰胺,不但有良好的助留助滤作用,还能提高纸张撕裂指数,用作干增强剂,可以有效地提高纸张的强度。它的作用机理主要是阳离子聚丙烯酰胺的酰胺基和纤维的羟基在纤维之间形成氢键结合,增强了纤维之间的结合力,从而达到增加纸页强度的目的。阳离子乙二醛酸性聚丙烯酰胺可用作湿强剂,使纸页具有一定的湿强度,以抵抗水的破坏。

  分散、絮凝及其他:

  用作分散剂的主要是相对分子质量低的阳离子聚丙烯酰胺,能有效改善纸页的均匀度。两性PAM在造纸工业中是一种很好的絮凝剂,其特有的能有跟多物质系统形成氢键的酰胺基能将分散在水中的微粒吸附在一起凝聚成团状絮团,以促进微粒的沉降和过滤。

  将丙烯酰胺溶液加入改性剂、次氯酸钠和碱制成的阳离子聚丙烯酰胺主要用作纸张增强剂。用PAM型增强剂制造耐热耐水纸。

  在微粒絮凝系统中,首先加入CPAM形成大的絮团,在剪切力作用下,分散成小絮团,然后加入阴性微粒胶体硅,能与小絮团反应,结合成更密集的、更易脱水的细小絮凝系统,可以达到更高的留着率、良好的匀度和滤水性能使用阳离子PAM作为助留剂,保留率为98%,在机浆中的木素及细小纤维与阳离子PAM优于阴离子,表现出强的助留作用,使用松香胶、明胶,填料钛白粉等对聚丙烯酰胺进行改性,可以作为湿部添加剂。

  用PAM改善纸浆脱水性能。在抄造过程中,先后用明矾、离子型PAM和阳离子淀粉来改善助留效果和脱水性能。在印刷涂料原纸中使用PAM助留剂能提高填料和细小纤维保留率,加快脱水速度,可沉淀污水,减少污染,因此对加强环境保护和提高经济效益具有重要意义。

  两性聚丙烯酰胺是一种高效絮凝剂,特别适用于难以处理的废水。在纸浆中加入0.25%-0.5%的PAM,能使纸浆沉降速度增加60倍,白水中固体含量降低60%,纸浆灰分增加,白土等颜料存留率提高10%-15%,并大大地降低白水的浊度,悬浮物降至50mg/1以下。

  使用注意事项:

  在造纸生产中,PAM一般以水溶液或粉末状的形式供应,使用前经过高剪力清水溶解,稀释成质量分数为1%~2%的溶液,然后根据生产的需要进一步稀释到更低的浓度加入到浆料中。

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