聚丙烯酰胺在造纸行业中的应用
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聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,简称PAM)是一种高分子聚合物,由丙烯酰胺单体聚合而成。
在工业和环境工程中,聚丙烯酰胺主要用作絮凝剂、黏合剂、增稠剂和土壤稳定剂。
它的作用机理可以从几个方面来理解:
1. 絮凝作用:聚丙烯酰胺作为一种絮凝剂,可以促进悬浮在水中的细小颗粒聚集成较大的团聚体(絮体),这样可以通过沉降或滤除的方式更容易地将这些团聚体从水中移除。
这通常通过其长链分子在水中形成的网状结构来实现,这种结构可以“捕捉”悬浮颗粒。
2. 增稠作用:在某些应用(如油田开采、造纸工业)中,聚丙烯酰胺可以作为增稠剂,增加液体的黏度。
它的高分子量和链状结构在溶液中形成的网状结构增加了流体的阻力,因此增加了黏度。
3. 黏合作用:由于其分子链中存在的极性基团,聚丙烯酰胺可以与固体表面形成物理或化学键合,使固体颗粒之间产生粘附作用。
这在土壤稳定化和纸张生产中很有用。
4. 土壤稳定剂:聚丙烯酰胺通过其黏合作用可以改善土壤的结构,增加土壤颗粒的聚合,从而减少水土流失。
5. 作为载体:聚丙烯酰胺还可以作为药物、农药等活性物质的载体,
通过其控制释放特性,实现逐渐释放活性成分的目的。
需要注意的是,聚丙烯酰胺本身是无毒的,但它的单体丙烯酰胺是神经毒素,有潜在的毒性和致癌性。
因此,在生产和使用聚丙烯酰胺时需要谨慎,避免未聚合的丙烯酰胺残留。
聚丙烯酰胺产品通常通过严格的生产工艺和净化步骤来确保安全使用。
聚丙烯酰胺与温度关系聚丙烯酰胺是一种重要的高分子材料,广泛应用于各种领域,如水处理、纺织、造纸、油田等。
其中,聚丙烯酰胺的性质受温度的影响较大,本文将从聚丙烯酰胺的结构、性质和应用等方面探讨聚丙烯酰胺与温度的关系。
一、聚丙烯酰胺的结构和性质聚丙烯酰胺的分子式为(C3H5NO)n,是一种线性聚合物,由N-丙烯酰胺单体聚合而成。
聚丙烯酰胺具有很好的水溶性和热稳定性,且易于加工成各种形状的制品。
聚丙烯酰胺的结构中含有大量的酰胺键(CONH),这些键能够与水分子形成氢键,从而使聚丙烯酰胺在水中形成胶体溶液,具有较好的增稠、凝胶和吸附能力。
二、聚丙烯酰胺与温度的关系聚丙烯酰胺的性质受温度的影响较大,主要表现在以下几个方面:1.溶解性随着温度的升高,聚丙烯酰胺的溶解度会减小,这是由于温度升高会使聚丙烯酰胺分子的热运动加强,分子间的相互作用力增强,从而使聚丙烯酰胺分子更难溶于水中。
2.分子量聚丙烯酰胺在高温下易于降解,分子量会逐渐降低。
这是由于高温会使聚丙烯酰胺分子中的酰胺键断裂,从而导致分子量降低。
3.吸附性能聚丙烯酰胺在低温下吸附能力较弱,而在高温下吸附能力较强。
这是由于高温会使聚丙烯酰胺分子的热运动加强,从而增加了聚丙烯酰胺分子与表面之间的接触面积,从而提高了吸附能力。
4.流变性能聚丙烯酰胺在不同温度下的流变性能也会发生变化。
通常情况下,随着温度的升高,聚丙烯酰胺的粘度会降低,流动性会增强。
但在一定温度范围内,聚丙烯酰胺的粘度会出现峰值,这是由于在这个温度范围内,聚丙烯酰胺分子间的相互作用力最强,从而导致粘度最大。
三、聚丙烯酰胺的应用聚丙烯酰胺具有广泛的应用前景,在水处理、纺织、造纸、油田等领域都有重要的应用。
其中,聚丙烯酰胺在水处理中的应用最为广泛,可以用于混凝、絮凝、过滤、脱盐等工艺中。
聚丙烯酰胺还可以用于纺织品的加工,可以改善纺织品的手感和外观。
在造纸工业中,聚丙烯酰胺可以用于纸浆的凝固和过滤。
在油田中,聚丙烯酰胺可以作为钻井液的稳定剂和水泥浆的增稠剂。
聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺单体经自由基引发聚合而成的水溶性线性高分子聚合物。
同时也是一种高分子水处理絮凝剂,由于可吸附水中的悬浮颗粒,在颗粒之间起链接架桥作用,使细颗粒形成比较大的絮团,并且加快了沉淀的速度。
因此,现应用广泛,那么具体用途有哪些呢?1、纺织印染行业聚丙烯酰胺作为织物后处理的上浆剂、整理剂,可以生成柔顺、防皱、耐霉菌的保护层。
利用它的吸湿性强的特点,能减少纺细纱时的断线率;也可以防止织物的静电和阻燃。
用作印染助剂时,可使产品附着牢度增强、鲜艳度增高;也可以作为漂白的非硅高分子稳定剂;此外,还可以用于纺织印染污水的高效净化。
2、市政生活污水在生活污水处理中,聚丙烯酰胺借着电性的中和及其本身所具有的吸附架桥作用,可促使悬浊粒子快速的凝集沉降达到分离,澄清的效果。
现主要使用于污水处理厂的前段絮凝沉降和后段污泥脱水。
3、酒精行业一般情况聚丙烯酰胺主要应用于后段污泥脱水过程,一般这种情况选择阳离子聚丙烯酰胺,选择何种离子度阳离子聚丙烯酰胺与生产酒精时采用何种原料?何种废水处理的工艺?以及污泥的PH值有关,具体情况一般建议做实验室烧杯实验选型。
4、电子、电镀行业常用处理工艺在第一反应池中先将废水用硫酸调pH值至2~3,再加入还原剂,在下一个反应池中用NaOH或Ca(OH)2调pH值至7~8,生成Cr(OH)3沉淀,再加混凝剂,使Cr(OH)3沉淀除去。
5、炼钢厂主要是以氧气顶吹转炉烟气净化废水,通常称为转炉除尘废水。
炼钢厂的转炉除尘废水的治理应着重解决悬浮物的冶理、温度的平衡及水质稳定问题。
悬浮物的混凝沉淀处理需去除大颗粒的悬浮杂质,然后再进入沉淀池。
在沉淀池的明沟里投加PH调节剂,并投加聚丙烯酰胺,使在沉降池里实现悬浮物和成垢物的共同絮凝沉淀,最后,在沉淀池的出水中投加阻垢剂。
6、化工厂污水的色度、污染物含量较高,主要由于原料反应不完全或生产中使用的大量溶剂介质进入了废水体系所产生的,生物难降解物质多,可生化性差,有毒有害物多,水质成分复杂,反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物,增加了废水的处理难度;选择适用的聚丙烯酰胺型号能达到更佳处理效果。
造纸增强剂种类及作用机理一、引言造纸增强剂是指在造纸过程中添加的一种化学品,目的是提高纸张的物理性能和机械强度。
它们可以增加纸张的强度、硬度、耐磨性、抗拉伸性、抗撕裂性等特性,从而改善纸张的品质。
本文将介绍造纸增强剂的种类及作用机理。
二、造纸增强剂种类1. 阳离子型聚丙烯酰胺(Cationic Polyacrylamide,简称CPAM)CPAM是一种高分子有机化合物,是一种阳离子型聚合物。
它具有良好的水溶解性和吸附性能,在造纸工业中被广泛应用。
CPAM主要作为湿式强化剂和干式增强剂使用。
2. 硅酸盐(Silicates)硅酸盐是一种无机化合物,其主要成分为硅酸钠(Na2SiO3)和硅酸钾(K2SiO3)。
硅酸盐在造纸工业中被广泛应用,可用作润湿剂、填料和涂覆剂等。
3. 淀粉(Starch)淀粉是一种天然的多糖类物质,可以从玉米、马铃薯等植物中提取。
在造纸工业中,淀粉主要用作湿强剂和干强剂。
它可以增加纸张的强度和硬度,并改善纸张的印刷性能。
4. 聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,简称PVA)聚乙烯醇是一种高分子有机化合物,具有良好的水溶解性和黏附性能。
在造纸工业中,PVA主要用作湿强剂和涂覆剂。
它可以增加纸张的强度、硬度和耐水性。
5. 阴离子型聚丙烯酰胺(Anionic Polyacrylamide,简称APAM)APAM是一种阴离子型聚合物,具有良好的水溶解性和吸附性能。
在造纸工业中,APAM主要用作润湿剂、过滤剂和除泥剂等。
三、造纸增强剂作用机理1. CPAMCPAM可以与纤维表面带正电荷的部分形成氢键或静电相互作用,并通过交联作用将纤维紧密连接起来,从而增加纸张的强度和硬度。
此外,CPAM还可以减少纤维间的摩擦力,提高纸张的耐磨性和抗拉伸性能。
2. 硅酸盐硅酸盐可以填充纤维之间的空隙,增加纸张的密度和厚度,并形成一层保护膜,提高纸张的耐水性和耐久性。
3. 淀粉淀粉可以与纤维表面带负电荷的部分形成氢键或静电相互作用,并通过交联作用将纤维紧密连接起来,从而增加纸张的强度和硬度。
聚丙烯酰胺用途的广泛性做个详细的解说聚丙烯酰胺运用的很广,而且对社会及各个行业都有一定的作用,但是医学美容方面还是停止使用聚丙烯酰胺了。
以下来简单介绍下聚丙烯酰胺在平常时的作用。
聚丙烯酰胺化学物质可以应用到生活中的每个角落,对我们的生活也有很大的帮助,对周围的环境起到环保的作用。
主要用途:污泥脱水剂城市与工业污水常用活化污泥法处理,生化污泥常常是亲水性很强的胶体,有机含量高,极难脱水。
用阳离子聚丙烯酰胺处理,用量少,脱水效率高,易于分离。
造纸助剂在造纸行业中,可直接与无机盐离子、纤维以及其它有机高分子发生静电桥梁作用达到增强纸张的物理强度,减少纤维或填料的流失,加快滤水,起到增强、助留、助滤的作用,还可以用于白水处理,在脱墨过程中亦能起到明显的絮凝效果。
污水和有机废水处理本产品在酸性或碱性介质中均呈现阳电性,这样对污水中县浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀,澄清是极为有效的。
如酒精厂废水,啤酒厂废水,味精厂废水,制糖厂废水,肉制品厂废水,饮料厂废水,纺织印染厂的废水等。
用阳离子聚丙烯酰胺要比用阳离子聚丙烯酰胺,非离子聚丙酰胺或无机盐效果要高数倍或数十倍。
因为这类废水普遍带有阴电荷。
用于以江河作水源的自来水厂的处理絮凝剂用量少,效果好,成本低,特别是和无机絮凝剂复配使用效果更好。
它将成为沿长江、黄河、淮河及其他河流流域的水厂的高效絮凝剂。
有听到这样一报道。
满洲里海关旅检关员在公路口岸旅客进境大厅值岗期间发现一名中国籍旅客携带药品箱进境,通过仔细检查在箱内发现十个白色纸盒,纸盒内是小玻璃瓶盛装的透明胶状物体,共计180瓶。
后经确认该箱药品为国内禁止销售和使用的聚丙烯酰胺水凝胶。
医用聚丙烯酰胺(PAM)是以丙烯酰胺(AM)为原料合成的,具有广泛用途的水溶性高分子,曾经广泛用于医学美容行业的人体软组织填充,后因数起整容医疗事故引发争端。
2006年4月30日,国家食品药品监督管理局做出决定,全面停止生产、销售和使用聚丙烯酰胺水凝胶(注射用)。
阴离子聚丙烯酰胺广泛应用于选矿、洗煤、冶金、化工、造纸、纺织、制糖、医药、城市污水、农业等净水行业。
其主要的作用是:
1、絮凝作用:该类产品用于絮凝时,与被絮凝物种类表面性质,特别是动电位,粘度、浊度及悬浮液的PH值有关,颗粒表面的动电位,是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的阴离子聚丙烯酰胺,能使动电位降低而凝聚。
2、增强作用:该类产品分子链与分散相通过种种机械、物理、化学等作用,将分散相牵连在一起,形成网状。
3、表面吸附:产品分子上的极性基团颗粒的各种吸附。
4、吸附架桥:产品分子链固定在不同的颗粒表面上,各颗粒之间形成聚合物的桥,使颗粒形成聚集体而沉降。
除此之外,产品还应用于其他行业:食品行业,用于甘蔗糖、甜菜糖生产中蔗汁澄清及糖浆磷浮法提取。
酶制剂发酵液絮凝澄清工业,还用于饲料蛋白的回收、质量稳定、性能好,回收的蛋白粉对鸡的成活率提高和增重、产蛋无不良影
响,合成树脂涂料,土建灌浆材料堵水,建材工业、提高水泥质量、建筑业胶粘剂,填缝修复及堵水剂,土壤改良、电镀工业、印染工业等。
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聚丙烯酰胺单体单元种类摘要:一、聚丙烯酰胺概述二、聚丙烯酰胺的分类与特性1.非离子型2.阴离子型3.阳离子型4.两性型三、聚丙烯酰胺的应用领域1.造纸行业2.水处理3.石油钻采4.增稠、稳定胶体、减阻、粘结、成膜、生物医学材料等四、聚丙烯共聚物单体单元的种类及比例五、总结正文:**聚丙烯酰胺:应用广泛的环保与工业助力**聚丙烯酰胺(PAM)是一种水溶性高分子聚合物,具有优秀的絮凝性、降低液体之间磨擦阻力的能力,被广泛应用于各个领域。
根据其离子特性,PAM 可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。
**非离子型PAM**在水处理中表现出优秀的助留剂和补强剂作用。
而对于**阴离子型PAM**,其强大的絮凝作用使其在水处理中成为不可或缺的助凝剂和絮凝剂。
**阳离子型PAM**则在石油钻采领域发挥重要作用,作为降水剂和驱油剂使用。
此外,**两性型PAM**兼具了不同离子的优点,应用范围更加广泛。
PAM的应用性极强,除了在造纸、水处理、石油钻采等领域外,还广泛应用于增稠、稳定胶体、减阻、粘结、成膜、生物医学材料等方面。
**聚丙烯共聚物单体单元的种类及比例**是制备PAM的关键因素。
通常,聚丙烯酰胺的分子结构中,乙烯和丙烯两种单体以不同比例存在。
无规共聚物中,乙烯分子无规律地插在丙烯分子中间,形成了多样化的分子结构。
通过控制催化剂的选用和助催化剂的加入量,可以调节产品的等规度,进而影响树脂的分子量分布、熔融指数、拉伸强度、抗冲击强度等性能。
总的来说,聚丙烯酰胺作为一种功能性高分子,其多样化的类型和广泛的应用领域为环保和工业发展提供了强大的支持。
聚丙烯酰胺的应用性很强,具体小编总结如下:
1、用于造纸工业、一是提高填料、颜料等存留率。
以降低原材料的流失和对环境的污染;二是提高纸张的强度(包括干强度和湿强度),另外,使用PAM还可以提高纸抗撕性和多孔性,以改进视觉和印刷性能,还用于食品及茶叶包装纸中。
2、用于石油工业、采油、钻井泥浆、废泥浆处理、防止水窜、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到广泛运用。
3、用于纺织上浆剂、浆液性能稳定、落浆少、织物断头率低、布面光洁。
4、PAM还广泛应用于增稠、稳定胶体、减阻、粘结、成膜、生物医学材料等方面。
5、用于日用化工,在睡眠面膜里常与月桂醇聚醚-7和C13-14异链烷烃组合成一种乳液状增稠、乳化和稳定剂。
6、其他行业,食品行业,用于甘蔗糖、甜菜糖生产中蔗汁澄清及糖浆磷浮法提取。
酶制剂发酵液絮凝澄清工业,还用于饲料蛋白的回收、质量稳定、性能好,回收的蛋白粉对鸡的成活率提高和增重、产蛋无不良影响,合成树脂涂料,土建灌浆材料堵水,建材工业、提高水泥质量、建筑业胶粘剂,填缝修复及堵水剂,土壤改良、电镀工业、印染工业等。
气浮选用聚丙烯酰胺
首先了解下哪些行业常用到气浮行业,气浮法主要是利用气体使污水得到氧化,气浮大多数是针对二级生物处理的深度处理,目前最常见的行业是针对含油污水隔油后的补充处理。
气浮法可以有效地用于活性污泥的浓缩;污水中悬浮杂质的去除。
气浮选用阴离子的聚丙烯酰胺效果比较好,特别是部分回流溶气气浮法,兼备全回流、全溶气气浮的工艺优点,而相比布气气浮法具有处理污水量大,处理效果高的特点;相比电解气浮法具有节省电能和运行费用较低的优点,适合现代企业节能、环保、减耗、增效的要求等!。
聚丙烯酰胺用于造纸助留剂的作用机理
聚丙烯酰胺PAM具有分子量大、分子链上具有足够多的反应活性点等特点,可与纤维、填料等结合形成“硬聚集体”。
其结合机理主要有中和相反电荷。
部分链段以镶嵌状吸附在粒子表面;交联或者架桥;聚合物链形成缠结网络,将粒子捕获,这些结合的结果形成各种交联网络。
由于有物理交联和化学交联共同存在,所以聚集体抗机械力强。
可显著提高助留效果。
聚丙烯酰胺PAM能改善网部纸料的滤水性能和细小纤维及填料的留着率。
当在纸料中添加PAM后,纸料中很快会呈现出絮聚现象,这时纸料中的细小粒子(包括细小纤维和填料)附着到较长纤维的表面上并形成体积较大的絮凝体,使纸料易于脱水,同时也减少了细小粒子通过网的流失量。
PAM分子链上有大量的亲水基团,这些亲水基团可以是阴离子的、阳离子的或非离子的,他们具有双重作用,一方面使该聚合物溶于水,另一方面使聚合物附着在纤维和细小纤维表面,助留效果显著。
聚丙烯酰胺
在造纸行业中的应用聚丙烯酰胺简介:
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:
1、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。
2、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。
3、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。
两性聚丙烯酰胺在造纸中的应用:
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及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:
1、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。
2、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。
3、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。
阳离子聚丙烯酰胺在造纸中的应用:
相对分子质量、低电荷密度的阳离子聚丙烯酰胺是造纸中最常用的助留剂之一,由于其所带电荷与纤维电荷相反,可以起到很好的絮凝作用。
可以利用CPAM对带负电性的填料表面进行阳离子化,增加填料颗粒与纸浆纤维和细小纤维的吸附,从而提高填料的单程留着率,加快滤水,节约能耗,减少白水中的填料含量,提高纸页的平滑度和不透明度。
但单独使用作助留剂时,容易产生匀度变差、强度下降等缺点。
在造纸过程中,阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)是一种助留助滤剂,用量少,效果显著,其使用量近年来一直在大幅度上升。
用阳离子单体和丙烯酰胺共聚可以制备的阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),与改性制备阳离子聚相比具有制备方法简单,且避免了改性所用的胺类和醛类等毒性单体使用的特点。
阳离子型的聚丙烯酰胺适用于广泛的pH值范围,可用于酸性施胶和中性施胶的抄纸系统。
阴离子聚丙烯酰胺的应用:
阴离子聚丙烯酰胺(APAM)是一种常用的造纸助剂,不同分子质量的APAM用途不同,分子质量较大的用作絮凝剂,分子质量较小的用作分散剂,能减缓纤维的絮聚和沉降,并使纤维均匀分布在水中,大大改善了上网浆料的匀度,从而可以在较低的打浆度、较长的纤维下抄造较薄的高质量纸张。
目前使用较多的造纸分散APAM,
因其性能与价格因素,是较为普通使用的一种纤维分散性,而用于纸张增强剂的APAM分子质量介与絮凝剂与分散剂之间。
可以利用CPAM对带负电性的填料表面进行阳离子化,增加填料颗粒与纸浆纤维和细小纤维的吸附,从而提高填料的单程留着率,加快滤水,节约能耗,减少白水中的填料含量,提高纸页的平滑度和不透明度。
但单独使用作助留剂时,容易产生匀度变差、强度下降等缺点。
液中加入一些硫酸铝。
APAM具有良好的成膜性能,能提高纸张的表面强度,从而赋予纸页对印刷油墨的持着能力。
造纸用聚丙烯酰胺使用注意事项:
1、聚丙烯酰胺PAM在混合箱中的加入量是根据需要分散的程度来确定,一般是连续加入,用量基本在0.1%~0.3%左右,
2、在混合浆仓中的加入量为0.1%~0.2%左右,加入方式一般是间歇式加入,并且最好在倒料前15min时加入,以避免过长时间的搅拌,而降低其分散效果。
3、搅拌溶解时间不易过长,一般搅拌时间在1~1.5h左右为宜,否则会破坏其分散效果。
4、应现使用现溶解,因为聚丙烯酰胺的水溶液会在24~48h 内自动水解,失去粘性,而最终失去分散作用。
因为聚丙烯酰胺PAM在溶解时不可能100%全部溶解,一定会有一小部分未完全溶解的凝胶团,所以在应用时必须加上过滤设备,来防止这些凝胶团上纸机、挂网和粘毛布。
5、在纸机开串水时,要先加入PAM,使系统中存在PAM来预防未经分散的长纤维结团,使生产较为快速地达到正常状态。
6、当PAM的加入量发生变化时,浆料在纸机上的脱水速度会随之变化。
聚丙烯酰胺加入量调整过大,会出现脱水过快或过慢,影响生产的正常与稳定。
因此在纸机正常生产时,不要随意过大调整PAM 的加入量。