造紙行業(yè)陽離子聚丙烯酰胺用途體現(xiàn)

 行業(yè)動態(tài)    |      2019-04-13

陽離子聚丙烯酰胺


  陽離子聚丙烯酰胺是我國水處理藥劑領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的一種有機高分子絮凝劑產(chǎn)品。在造紙行業(yè)中,隨著造紙濕部抄造體系由酸性向中/堿性的轉(zhuǎn)變以及白水系統(tǒng)封閉循環(huán)程度的日益提高,那些不具備抵抗高剪切力能力的常規(guī)造紙助劑受到了干擾,同時紙料的留著率、濾水性能及紙張的耐破度、撕裂度等物理性能也受到了影響。陽離子聚丙烯酰胺CPAM對漿料的助留助濾作用以及其對紙張的增強作用效果。

  聚丙烯酰胺類聚合物在造紙工業(yè)中可作為分散劑、助留劑、助濾劑、濕強劑、干強劑等。與相同分子量的線性聚合物相比,星形聚合物能夠克服線性聚合物的不足,具有表面官能度高、本體和溶液粘度低、流體力學半徑小等特點,有望成為造紙濕部抄造體系的良好助劑。

  改革開放以來,中國的造紙工業(yè)取得了巨大的進步。從1993年起中國的紙和紙板年產(chǎn)量進入世界第三位,1999年我國紙和紙板總消費量達到3525萬噸,成為世界第二紙張消費大國。到2001年中國紙和紙板的產(chǎn)量達到3200萬噸首次超過日本居世界第二位。2002年中國紙和紙板的產(chǎn)量達到3780萬噸,總消費量達到4332萬噸,與開始改革開放的1978年相比,紙和紙板的產(chǎn)量增長了8.1倍, 紙和紙板的總消費量增長了8.9倍。近年來中國紙和紙板的消費量增長始終大于生產(chǎn)量增長,但由于中國人口眾多,按目前紙和紙板總消費量計算,人均消費量為33公斤,僅為世界平均消費水平54公斤/年·人的60%,為工業(yè)發(fā)達國家平均消費量200公斤/年·人的六分之一,為美國人均消費量324公斤/年·人的十分之一。根據(jù)有關(guān)部門預(yù)測,2005年中國紙和紙板的社會消費量將達到5000萬噸,2015年將達到8000萬噸,在未來的十余年時間內(nèi)中國的造紙工業(yè)發(fā)展空間極為廣闊、潛力十分巨大。

  不同應(yīng)用條件下,陽離子型聚丙烯酰胺對楊木APMP的助留助濾作用效果。結(jié)果表明,S-CAPM的陽電荷密度和相對分子量影響其助留助濾效果。具有較高的陽電荷密度和較高的相對分子質(zhì)量的S-CAPM對紙料的助留助濾效果較好。紙料的濾水性能和首程留著率隨陽離子型聚丙烯酰胺用量的增加而得到提高,當陽離子型聚丙烯酰胺加入量0.5%時,其留著率及濾水性能效果最佳。

  隨著體系剪切作用力的增強、所受剪切作用時間的延長以及漿料體系pH值的升高,陽離子型聚丙烯酰胺的助留助濾作用效果呈下降趨勢。但陽離子型聚丙烯酰胺的多臂支化結(jié)構(gòu)對高剪切作用力有一定抵抗作用,且陽離子型聚丙烯酰胺具有pH不敏感性,在較高pH值條件下仍有較好的助留助濾作用。

  陽離子聚丙烯酰胺對楊木APMP的增強作用及其最佳使用條件。結(jié)果表明:在陽離子型聚丙烯酰胺的加入量為0.3%(絕干漿),反應(yīng)時間為2.5min,抄紙體系的pH值為8的條件下,陽離子型聚丙烯酰胺對紙張的增強效果最好。

  紙頁的耐破指數(shù)、撕裂指數(shù)及抗張指數(shù)與對照樣相比,分別增加了41.7%、11.7%和30.2%。采用掃描電鏡(SEM)對加入陽離子聚丙烯酰胺陽離子型聚丙烯酰胺前后纖維的連接情況進行觀察,圖像顯示,加入陽離子型聚丙烯酰胺后纖維結(jié)合更緊密,連接點更多。另外,研究表明,填料會使陽離子型聚丙烯酰胺對紙張的增強效果降低。半個世紀以來,我國造紙工業(yè)走的是一條以草漿為主的原料路線,草漿纖維短,雜細胞多,制漿污染嚴重,中國紙界已經(jīng)提出走“林、紙、化”結(jié)合的道路,但以木漿為主造紙短期內(nèi)尚難實現(xiàn)。利用廢紙脫墨制漿不僅可以減少樹木砍伐,保護森林資源,而且廢紙脫墨制漿與原生纖維制漿相比,大大地減少了對環(huán)境的污染,目前工業(yè)發(fā)達國家廢紙回收利用率約50%,而中國目前全國平均廢紙回收利用率在44%左右,個別利用率高的省份已達到70%以上。再生纖維利用率的提高對一些造紙化學品品種提出新的需求,如廢紙脫墨劑、紙漿漂白化學品、乳液松香施膠劑、干濕增強劑等針對再生纖維的化學品品種將形成巨大市場。