在之前的不少文章中51pam也曾簡單介紹過聚丙烯酰胺在造紙工業(yè)中的應(yīng)用,聚丙烯酰胺在造紙工業(yè)中的產(chǎn)品開發(fā)及應(yīng)用具有廣泛意義,目前國內(nèi)多數(shù)自主研發(fā)生產(chǎn)陽離子聚丙烯酰胺的廠家早已研發(fā)或正在研發(fā)造紙專用系列產(chǎn)品,國產(chǎn)的造紙用PAM雖與部分進(jìn)口產(chǎn)品相比性能上并無太大差異,在性價比上還占有一定的優(yōu)勢,今天51pam.com來簡單介紹下我國造紙業(yè)的發(fā)展歷程及PAM的應(yīng)用現(xiàn)狀。作為中國“四大發(fā)明”之一的造紙術(shù)一的,誕生于東漢時期的蔡倫時代,當(dāng)時造紙的原料是以麻為主的破布和漁網(wǎng);到了唐宋時期,造紙開始使用麻、樹皮、稻草等原料;而當(dāng)中國的造紙術(shù)傳到西方后,制漿的原料依然以麻布和稻草為主。
隨著工業(yè)文明的發(fā)展和現(xiàn)代制漿技術(shù)的出現(xiàn),在西方,木材開始逐漸成為造紙的主要原料。人們發(fā)現(xiàn),木材比其他原料更適合于現(xiàn)代化大生產(chǎn),纖維形態(tài)比其他原料好,并且更易制造出各種高質(zhì)量的產(chǎn)品,其生產(chǎn)效率高,易于污染治理,體積密集,便于運輸和保存。木材屬資源性行業(yè),不可能完全依賴進(jìn)口,否則將使本國的經(jīng)濟(jì)安全受制于人。草漿造紙污染環(huán)境,木漿造紙又無森林資源保障,中國造紙業(yè)面臨環(huán)境與發(fā)展的兩難抉擇。
聚丙烯酰胺在造紙生產(chǎn)中的應(yīng)用有兩方面:一是提高添料、顏料等的存留率,以降低原材料的流失和對環(huán)境的污染;二是提高紙張的強(qiáng)度。
1.提高原料等的存留率
PAM在造紙的網(wǎng)前箱或葉輪泵處加入后,通過PAM的絮凝作用,使顏料、填料和纖維沉積而減小它們在白水中的流失量。便如在紙漿中加0.25%~0.5%的PAM后,使紙張沉降速度增加20~80倍。白水中固體含量降低降低約為66%,紙張灰度增加,白水等到填料的存留率提高8%~18%。填料存留率可由原來的50%~60%提高到80%~90%。據(jù)文獻(xiàn)資料介紹,用PAM后每噸紙可節(jié)約用漿20Kg,不僅起到增產(chǎn)節(jié)約的作用,還因改進(jìn)填料、顏料、染料在漿中的分布均勻性而改善了紙的結(jié)構(gòu),延長銅網(wǎng)的使用壽命,減少毛毯的堵塞,使設(shè)備易于操作。
使用PAM后,還大大降低了折水的濁度,減少環(huán)境污染。據(jù)某牛皮紙廠統(tǒng)計,向苛化液中加PAM后,可改善白水的澄清度。如果單采用無機(jī)絮凝劑,則效果不如用無機(jī)絮凝劑與高分子絮凝劑配合處理的效果。如亞硫酸法造紙廢液具有化學(xué)耗氧量(COD)2500mg/L,使用硫酸鋁25mg/L及水解PAM 2mg/L配方處理,COD可下降到200mg/L以下。經(jīng)水解度為5%~10%、相對分子質(zhì)量為(550~1000)X10的四次方 的PAM 1mg/L和硫酸鋁 500mg/L配合處理(經(jīng)調(diào)pH值至7.5~8.5),可使白水變?yōu)闊o色透明的液體,懸浮物降到50mg/L以下。
2.提高紙的干強(qiáng)度和濕強(qiáng)度
聚丙烯酰胺可作為紙張和紙卡的干強(qiáng)度添加劑,當(dāng)把PAM加入紙中時,拉張強(qiáng)度、耐折性、耐破性等一類干強(qiáng)性質(zhì)均得到改進(jìn)。另外,使用PAM還可以提高拉斯性、多孔性、改性視察覺和印刷性能。
應(yīng)用的PAM可以是水解PAM,相對分子質(zhì)量約為1200X10的四次方左右。國外常用用的商品牌號是Accdstrenth.Resin2386(美國氰胺公司)。它和明礬一起使用,在調(diào)節(jié)pH值下能獲得良好的效果。當(dāng)PAM用于精練擇作時,便可得到較高干強(qiáng)度的精煉紙漿。
3.作長纖維抄紙的分散劑
以前長纖維抄紙都用植物黏液,如刨花楠、莼莉、青楓梗及糯葉。這種植物黏液的供應(yīng)受季節(jié)的影響很大,不適應(yīng)造紙工業(yè)機(jī)械化生產(chǎn),經(jīng)常用因耗用量大而無法滿足需用要。用PAM代替植物黏液已應(yīng)用在我國一些紙廠。用水解度為20%`30%,相對分子質(zhì)量為700X10的四次方的PAM作分散劑,各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都達(dá)到并超過植物膠的水平。每萬張蠟紙可比原來的工藝節(jié)約4.25~11.71萬元,并且由于使用了PAM,可提高運轉(zhuǎn)率及車速10%。
4.增加乳液(或紙漿液)的穩(wěn)定性
PAM對天然膠乳能起到比聚乙烯醇更大的穩(wěn)定作用,因而是膠乳的良好增稠劑。當(dāng)把PAM加到60%的膠乳中存放兩星期后,黏度可提高1.5~2.0倍。
5.紙張涂布的顏料黏結(jié)劑
把PAM和淀粉以1:2的比例混合,作為良好的黏結(jié)劑而用于紙張涂布中。
6.紙張涂飾劑
PAM和二醛反應(yīng)可以獲得水不溶性,這個性質(zhì)可用于紙張的涂飾中。
7.污水處理絮凝劑
在污水處理后期PAM可用來用造紙污水的懸浮,以及通過與無機(jī)絮凝劑的配合進(jìn)行污泥脫水等。一般用低離子度高分子量的陽離子聚丙烯酰胺。
造紙工業(yè)所用PAM,由于使用目的不同,對聚合物的相對分子量、羧基含量(水解度)的要求也是不同的。一般的規(guī)律是:用作絮凝劑的相對分子量要盡量高一些,而水解度則要低一些;用作分散劑的相對分子質(zhì)量則要小些,羧基含量要多一點;用作干強(qiáng)劑的居于上述兩者之間,具體可根據(jù)相應(yīng)的選型試驗來作決定。
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