聚丙烯酰胺在造紙生產(chǎn)中有哪些用途?
聚丙烯酰胺(PAM)是造紙工業(yè)中應(yīng)用最早、最廣泛的造紙助劑之一,聚丙烯酰胺在造紙工業(yè)中的應(yīng)用,現(xiàn)已被稱為標(biāo)準(zhǔn)的造紙助劑。它是水溶性高分子化合物,因其雙鍵及酰胺基的化學(xué)性質(zhì)非?;顫姡蛇M行一系列化學(xué)反應(yīng),由于制備時的原料及反應(yīng)條件的不同,可制得不同分子量和不同功能的聚丙烯酰胺系列產(chǎn)品。按聚合度大小分為高分子量PAM、中分子量PAM及低分子量PAM;在用途上可作為助留劑、增強劑、助濾劑和分散劑等。
一、助留助濾
1、提高留著率:聚丙烯酰胺(PAM)分子鏈上含有大量的酰胺基和羧基等活性基團,能通過靜電吸附、氫鍵作用等方式,將造紙漿料中的細小纖維、填料等顆粒連接在一起,形成較大的絮體。這些絮體更容易被紙張纖維網(wǎng)絡(luò)截留,從而提高了細小纖維和填料在紙頁中的留著率,減少了它們在白水中的流失,降低了生產(chǎn)成本,同時也有助于減輕后續(xù)廢水處理的負擔(dān)。
2、改善濾水性能:PAM 形成的絮體結(jié)構(gòu)疏松,具有良好的孔隙度,有利于水分在過濾過程中快速通過。在造紙機的網(wǎng)部,能夠加快濕紙頁中水分的排出,提高紙張的脫水速度,從而提高造紙機的生產(chǎn)效率,節(jié)省干燥過程中的能源消耗。
二、紙張增強
1、增加纖維間結(jié)合力:PAM 可以吸附在紙張纖維表面,其分子鏈在纖維之間起到橋聯(lián)作用,使纖維之間的結(jié)合點增多,結(jié)合力增強。這種作用能夠有效提高紙張的物理強度,如抗張強度、撕裂強度和耐折強度等,提升紙張的質(zhì)量和使用性能,滿足不同應(yīng)用場景對紙張強度的要求。
三、造紙廢水處理
1、污泥脫水:在造紙廢水處理的污泥脫水環(huán)節(jié),PAM 可以作為污泥調(diào)理劑使用。它能夠中和污泥顆粒表面的電荷,壓縮雙電層,使污泥顆粒凝聚成團,同時通過分子鏈的架橋作用,將污泥顆粒連接在一起,形成更大的絮體結(jié)構(gòu)。這樣的絮體結(jié)構(gòu)有利于污泥在壓濾、離心等脫水設(shè)備中實現(xiàn)固液分離,提高污泥的脫水效果,降低污泥的含水率,便于后續(xù)污泥的運輸和處置。
2、去除懸浮物和有機物:PAM 可以與廢水中的懸浮顆粒和有機物發(fā)生吸附和凝聚作用,使這些污染物形成較大的絮體而沉淀下來,從而有效去除廢水中的懸浮物和部分有機物,降低廢水的濁度和化學(xué)需氧量(COD),提高廢水的水質(zhì),使其達到排放標(biāo)準(zhǔn)或可以進行回用。
在造紙工業(yè)生產(chǎn)中使用聚丙烯酰胺時,需要根據(jù)具體的造紙工藝、原料特性以及產(chǎn)品要求等因素,選擇合適的 PAM 類型(如陽離子型、陰離子型、非離子型)和分子量,并嚴(yán)格控制藥劑的用量和添加方式,以達到最佳的應(yīng)用效果。