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两性聚丙烯酰胺在造纸生产中的应用

日期:2017-11-20 17:01:08 来源:巩义市大千净化材料有限公司

  两性聚丙烯酰胺的应用:

  两性聚丙烯酰胺AMPAM的研究起步比较晚,近几年来才出现较优良的新型品种。两性聚丙烯酰胺兼有阳离子聚丙烯酰胺阴离子聚丙烯酰胺的某些特点,在高AlO2(SO4)3用量或硬水中能轻易地捕捉纸料中的阳离子杂质。两性PAM与其它的无机絮凝剂相比,具有品种齐全、生产中用量少、沉降速度快、生成浓渣少,后处理简单等优点,可满足不同废水处理的使用要求。

  在两性聚丙烯酰胺的一个分子链上有不同的电荷分布在不同的链节上。分子中含有可通过硫酸铝固着的阴离子和对纸浆纤维有自固性的阳离子两种基团。与仅含有一种电荷的水溶性阳离子或阴离子聚丙烯酰胺(PAM)相比,AMPAM不仅兼具两者综合性能,更具有明显的“反聚电解质效应”和pH值适用范围广等特点,能适应高封闭白水循环系统的造纸抄造条件。

  两性离子聚丙烯酰胺在造纸生产中的作用有:

  调节电荷平衡:

  AMPAM分子中既含有阳离子基团,又含有阴离子基团,能弥补APAM和CPAM的不足,阴、阳离子基团能在纸浆中产生协同效应,调节体系中的电荷平衡,防止抄造系统的过电荷现象,不仅能维持纸机系统良好的运转性能,而且具有较好的助留、助滤效果。其增强效果优于APAM和CPAM。缺点是价格较贵,并要根据纸浆的实际情况调整阴、阳离子比例,开发专用性强的产品。

  用作增强剂:

  成纸的强度特别是干强度的影响因素很多,主要有:单根纤维强度、内部纤维结合强度、内部纤维键合数量和纤维分布状况。其中,单根纤维强度和内部纤维结合强度受纤维原料和打浆工艺的影响较大,而后两者主要受湿部化学添加剂的影响较大。造纸增干强剂也主要是通过影响后两种因素来改善纸页强度的。AMPAM作为增强剂的增强机理是,在抄纸过程中加入AMPAM,由于其大分子中既含有季铵阳离子基,又含有羧基,其季铵阳离子基可以与带负电荷的纤维形成离子键,羧基可与硫酸铝中Al3+配位络合,同时络合的Al3+又可与纤维形成配位键,增加了纤维间的作用力,因此,也就提高了纸的裂断长和耐破度等纸页强度。

  用于高封闭抄纸系统:

  随着人们对环境保护的日趋关注,造纸厂的排水标准越来越高,因此抄造环境发生了很大的变化,废纸配用量增加,而且其质量呈下降趋势;工业用水成本上升,而对工厂排放废水的污染负荷要求降低的幅度又很大,使提高系统封闭化程度,增加水的循环利用成为必然。这导致了抄纸条件的恶化,使电导率提高,使抄纸过程中使用的增强剂等化学品很难充分发挥效果。因此,开发系统高封闭条件下能充分发挥效果的增强剂成为迫切需要。AMPAM就很好地解决了这方面的问题。AMPAM从电化学角度解决了上述问题,它的作用原理如下:

  (1)两性助剂的阴离子基团有助于清除体系中干扰助剂对纤维吸附的阳离子;

  (2)两性助剂的阴离子基团能对阳离子基团起保护作用,电性排斥那些在体系中存在的高活性“杂阴离子”,从而使助剂中的阳离子基团不会发生过早的反应或被中和掉;

  (3)纤维通常带负电,因而易吸附阳离子助剂,但也易于吸附其他带正电的物质,这样就削弱了对阳离子助剂的吸附,而两性助剂中的阴离子基团能优先吸附体系中的阳离子;

  (4)两性助剂电荷基本平衡,那些未被留着的助剂随白水排出后再循环使用时,不会失去电荷平衡,从而可保证纸机良好的运转状态;

  (5)在中性或碱性抄纸中,离子电荷的平衡敏感度很大,体系较容易出现过阳离子化,造成湿部失控,而使用两性助剂可以使体系得到控制。

  因此,AMPAM比阳离子PAM和阴离子PAM更能有效地提高纸页的强度、填料的留着率和纸机的滤水性,从而提高了纸机车速,大大减少了白水负荷,适应了高封闭循环系统的造纸操作系统。因此开发一种新的性能良好的AMPAM非常必要。

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