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蘇州晟宇工貿(mào)有限公司  

凈水絮凝劑;通用有機試劑;脫水劑;酰胺;抄紙助劑;其他水處理化學品

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公司新聞
聚丙烯酰胺在造紙工業(yè)中的應用
2013-07-11IP屬地 火星164
    聚丙烯酰胺廣泛應用于造紙制漿、濕部、表面施膠、涂布以及廢水處理過程。在改善制漿造紙過程、提高紙張性能方面越來越受到造紙科學工作者的重視。其中各種離子型且具有高的相對分子質(zhì)量的聚丙烯酰胺(PAM)不僅價格低,且具有助留劑、助濾劑、干性增強劑等多種功能在造紙工業(yè)中得到廣泛應用。

助留、助濾劑

助留、助濾劑在造紙工業(yè)中能提高填料和細微纖維的留著率,加速漿料濾水速度。在造紙機趨向高速化、紙漿原料嚴重缺乏和化學紙高需求的時代,助留、助濾劑更日益受到重視。

助留劑

造紙生產(chǎn)中,填料是用量最大的輔料,粒度一般都為0.2-10µm ,而紙機所用銅網(wǎng)網(wǎng)目則比較大,為40-100目,相當于150- 250µm。一般在抄造過程中,填料只有50%左右的保留率,其余一半會隨白水流失。助留劑具有凝結(jié)及絮凝作用,所以用它來提高紙料中細小纖維和填料保留率,降低水中細料固含量。

助留劑的品種很多,按助留劑本身的結(jié)構(gòu)和物性可分為無機物、有機高分子聚合物、表面活性劑,其中有機高分子聚合物的助留劑共有23個種類,主要是以有機胺(銨)鹽的衍生物為主,還有聚氧乙烯(PEO)、淀粉等,其中以聚丙烯酰胺最具代表性。

聚丙烯酰胺有各種改性產(chǎn)品,作用機理主要是由交聯(lián)形成的絮凝作用,出于絮凝作用考慮,可用分子量為100萬以上陽離子或陰離子型高聚物。如:淀粉丙烯酰胺接枝共聚物St—PAM 可明顯提高紙漿的絮凝速度,增大紙漿和滑石粉在銅網(wǎng)上的留著率,助留率可達 12.3%

近年來,由于造紙機械速度增高,促進了雙網(wǎng)化的進展,對填料留著率提出了更高的要求。有人提出了復式控制系統(tǒng),如利用微粒絮凝作用的海德羅科爾系統(tǒng)。該系統(tǒng)由日本聯(lián)合膠體公司開發(fā),先加高分子陽離子型聚合物,然后加特殊的無機顏料,成復式控制系統(tǒng),特征是既能保證紙張質(zhì)量,又能提高填料及紙漿的留著率,同時還能改善濾水性。

助濾劑

助濾劑是為提高從抄紙網(wǎng)部來的濕紙的濾水性、脫水速度而添加的化學藥品。助濾劑主要能使細微纖維在纖維表面上絮凝,起減少濕紙孔目堵塞和增加透過性作用。濾水作用和留著作用在促進分散的絮凝這一點是相通的。所以兩者在性能方面有許多相似之處。助濾劑的種類主要有聚乙烯亞胺,聚丙烯酰胺,聚胺基酰胺,陽離子乙烯系列的聚合物等。初期使用的助濾劑為聚乙烯亞胺。之后由于聚丙烯酰胺降價以及各種改性聚丙烯酰胺的研制,漸漸以應用PAM為主。

聚丙烯酰胺系(PAM)是由出現(xiàn)被限制詞語在濃禁發(fā) 硫酸中水解生成丙烯酰胺禁發(fā) 硫酸鹽,經(jīng)堿中和生成丙烯酰胺,在無機氧化物引發(fā)下生成PAM。 PAM在效果上勝過其他品種,添加量在0.01%-0.015%濃度時,單程留著率可以增加35%-45%。由于聚丙烯酰胺的陰離子、陽離子可兩性自由改變,其分子量也可自由選擇,便于研制不同目的的相應產(chǎn)品。其中陽離子型聚丙烯酰胺(CPAM)品種最多,預計CPAM是今后發(fā)展的主要產(chǎn)品。

水處理絮凝劑

制漿造紙產(chǎn)生的污水量很大,是造紙工業(yè)環(huán)境保護的主要課題,已日益為各國所重視。污水處理的辦法很多,近年來使用表面活性劑作為絮凝劑取得了明顯效果。

水處理絮凝劑可分為無機和有機兩大類。無機絮凝劑主要以禁發(fā) 硫酸鋁為主,它不僅用于自來水的凈化,而且也作為工業(yè)用水和廢水的凈化劑。由于價格低廉,操作簡單,無毒,無腐蝕性,目前仍被廣泛應用。有機絮凝劑的主要品種,以合成高分子為主,分子量范圍從幾千到幾十萬,有機高分子絮凝劑有四種,可分為陰離子型、弱陰離子型、非離子型、陽離子型。其中陰離子型、弱陰離子型、非離子型一般用于工業(yè)廢水處理,陽離子型主要用于生活污水和工業(yè)廢水的有機污泥脫水處理。合成的有機高分子絮凝劑從出現(xiàn)到現(xiàn)在,使用最多、最普遍的還是PAM 。因為PAM可引入部分離子基團(羧基),使分子鏈伸長,引入部分離子基團而產(chǎn)生靜電作用,從而防止在分子接近時極性基的封鎖和內(nèi)部消耗,起到分子量高、使吸附活化點的極性基有效的作用。預計

今后絮凝劑的發(fā)展仍以PAM及PAM的衍生物為主。

干增強劑

干增強劑用于提高紙張的抗張強度、耐破度、耐折度和挺度。其主要作用是增強纖維面的內(nèi)結(jié)合力。

最初使用的紙張增強劑是天然高分子化合物—淀粉和植物膠,主要利用它們有較強的粘著力這一特性,后來發(fā)展用氧化淀粉和陽離子淀粉等淀粉衍生物,除了起增強作用外,還可提高紙張的施膠度。50年代后期開始使用高分子聚合物,水溶性樹脂,如聚丙烯酰胺、聚胺、聚酰胺型陽離子增強劑和聚丙烯酸型陰離子增強劑等。尤其是陽離子型聚丙烯酰胺,它可在酸性、中性或堿性條件下使用,對提高紙張干強度效果顯著,可使包裝紙及紙袋的耐破因子提高20%以上,可提高堿法闊葉木紙漿紙頁及未漂禁發(fā) 硫酸鹽紙張干強度,提高低定量新聞紙及廢紙的干強度,還可改進紙箱的耐壓強度及用作紙頁補強劑等。所以使用干增強劑的趨勢是以陽離子聚丙烯酰胺及其復配系列產(chǎn)品替代各種類淀粉及植物膠。

濕增強劑

在打漿機中使用濕增強劑,可使纖維間發(fā)生聚合,從而增加紙的濕強度,它可使干燥紙再浸濕后濕強度不降低太多,并提高折疊耐久性。常用的濕增強劑有脲醛樹脂(UF),聚禁發(fā) 乙撐亞胺(PEI)、環(huán)氧聚酰胺(EPAM)以及丙烯酰胺類聚合物等。從濕增強劑方面,已逐漸地用 EPAM樹脂代替UF樹脂及MF(三聚禁發(fā) 氰 劇毒產(chǎn)品胺甲醛)樹脂,在應用技術(shù)方面又確定了EPAM樹脂與陰離子性PAM樹脂并用的新型使用技術(shù)。

纖維分散劑

纖維分散劑的主要作用是使纖維均勻地上網(wǎng),減少纖維絮凝,改進紙料成形。纖維分散劑能使纖維表面形成雙分子層結(jié)構(gòu),外層分散劑極性端與水有較強的親合力,增加被水潤濕的程度,并因靜電斥力而遠離,達到分散的效果。常用的分散劑主要有天然樹脂膠和合成有機高分子聚合物。其中合成有機高分子聚合物有部分水解的聚丙烯酰胺(PAM)、聚氧化乙烯(PEO)等,PEO具有高度的黏性,水溶性好,潤滑性好等特點,在高檔衛(wèi)生紙中添加 0.05%以下,就能取得良好的分散效果。有部分水解PAM可以使懸浮液中的固體分散粒子被液相載體充分潤濕和均勻分散,并使體系的分離、聚集和固體微粒的沉降速度降至最低,以維持懸浮液最大的動力學穩(wěn)定性,起到分散劑的作用。今后應大力開發(fā)高分子表面活性劑分散劑。

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