造紙助劑聚丙烯酰胺絮凝助留助濾的作用

    聚丙烯酰胺是一種線型高分子化合物，它是丙烯酰胺均聚或與其它單體共聚而成的含量線型水溶性分子化學(xué)品的總稱，也是水溶性高分子化合物中應(yīng)用為廣泛的品種之一。由于結(jié)構(gòu)單元中含有酰胺基，易形成氫鍵，使其具有良好的水溶性。它易通過接枝或交聯(lián)得到與鏈或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多種改性物。它作為一類重要的絮凝劑、增稠劑、泥漿處理劑、土壤改良劑，水土保濕劑、種子包衣劑、表面活性劑，紙張增強(qiáng)劑廣泛用于石油開采、水處理、紡織、造紙、選礦、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等行業(yè)，有“百業(yè)助劑”之稱。

    聚丙烯酰胺( PAM) 在造紙工業(yè)中有著廣泛的用途，由于PAM 帶的負(fù)電荷，就可以用作紙漿分散劑，PAM相對分子質(zhì)量較低，能有效地改善紙張的均勻度;平均相對分子質(zhì)量為50萬～100萬的PAM可用作增強(qiáng)劑;中等相對分子質(zhì)量(200萬～400萬)的PAM通常用作紙機(jī)濕部的助留助濾劑;而相對分子質(zhì)量高(＞700萬)的PAM則多用作造紙廢水處理中的絮凝劑及長纖維漿料紙張的懸浮劑。

    在使用廢紙造紙時，為了保持良好的成紙抗張強(qiáng)度、等性能，滿足現(xiàn)代輪轉(zhuǎn)印刷的需要，可使用陽離子聚丙烯酰胺（簡稱CPAM）紙張增強(qiáng)劑，其分子長度提供了良好吸附性能及與氯鍵結(jié)合的位置，使纖維間的結(jié)合增強(qiáng)，具有增強(qiáng)、助留、助濾等多種功能，尤其是使撕裂指數(shù)提高，可有效地提高紙的強(qiáng)調(diào)；用作分散劑，可改善紙頁的勻度。

    1、助留助濾作用

    世界造紙工業(yè)正在迅猛發(fā)展，紙機(jī)車速也在不斷地提高，這使得紙機(jī)濕部的助留助濾技術(shù)變得越來越重要。PAM 通過架橋絮凝作用可以顯著提高抄紙過程中纖細(xì)物和填料的留著率，加快紙料在紙機(jī)網(wǎng)部的濾水性。在微粒絮凝系統(tǒng)中，加入CPAM 形成大的絮團(tuán)，在剪切力的作用下，分散成小的絮團(tuán)，然后加入陽離子微料膠體硅，能與小絮團(tuán)反應(yīng)合成密集的更易脫水的細(xì)小絮凝系統(tǒng)，以達(dá)到較高的留著率，良好的均勻及濾水性能，改善紙頁的成形和產(chǎn)品質(zhì)量。

    2、增強(qiáng)作用

    紙張增強(qiáng)的方法有兩種:內(nèi)用紙張增強(qiáng)劑和施膠壓榨的表面紙張增強(qiáng)劑。內(nèi)用紙張增強(qiáng)劑又有紙張干增強(qiáng)劑和紙張濕增強(qiáng)劑兩大類。經(jīng)過霍夫曼分子重排制成了含氨基甲?；乃苄躁栯x子聚丙烯酰胺，不但有良好的助留助濾作用，還能提高紙張撕裂指數(shù)，用作干增強(qiáng)劑，可以有效地提高紙張的強(qiáng)度。它的作用機(jī)理主要是陽離子聚丙烯酰胺的酰胺基和纖維的羥基在纖維之間形成氫鍵結(jié)合，增強(qiáng)了纖維之間的結(jié)合力，從而達(dá)到增加紙頁強(qiáng)度的目的。陽離子乙二醛酸性聚丙烯酰胺可用作濕強(qiáng)劑，使紙頁具有一定的濕強(qiáng)度，以抵抗水的破壞。

    3、分散、絮凝及其他

    用作分散劑的主要是相對分子質(zhì)量低的陽離子聚丙烯酰胺，能有效改善紙頁的均勻度。兩性PAM在造紙工業(yè)中是一種很好的絮凝劑，其*的能有跟多物質(zhì)系統(tǒng)形成氫鍵的酰胺基能將分散在水中的微粒吸附在一起凝聚成團(tuán)狀絮團(tuán)，以促進(jìn)微粒的沉降和過濾。

    將丙烯酰胺溶液加入改性劑、次氯酸鈉和堿制成的陽離子PAM主要用作紙張增強(qiáng)劑。用PAM型增強(qiáng)劑制造耐熱耐水紙。例如用脂肪酸施膠劑0.5份，PAM型紙張增強(qiáng)劑0.2份，硫酸鋁1.0份和環(huán)氧增強(qiáng)劑0.7份配伍后加入化學(xué)漿中造紙，使紙在200C水中浸1h后，撕裂強(qiáng)度仍達(dá)183g，印刷性能良好。

    將丙烯酰胺、丙烯酸及丙烯酸羥乙脂與漾離子木薯淀粉接枝的共聚物添加入加拿大標(biāo)準(zhǔn)打漿560ml的紙漿中，再加入Al2（SO4）3，抄出定量為74.2g/m2的紙，其裂斷長為8950m，中間層強(qiáng)度為148g，撕裂因子為135。在車速800m/min,上網(wǎng)濃度0.6%,成紙灰分為20%時,使用PAM助留劑可以達(dá)到80%的首程留著率和50%的灰分首程留著率。在微粒絮凝系統(tǒng)中，首先加入CPAM形成大的絮團(tuán)，在剪切力作用下，分散成小絮團(tuán)，然后加入陰性微粒膠體硅，能與小絮團(tuán)反應(yīng)，結(jié)合成更密集的、更易脫水的細(xì)小絮凝系統(tǒng)，可以達(dá)到更高的留著率、良好的勻度和濾水性能。