收稿日期: 2011-08-15
·造纸化学品·
聚丙烯酰胺在造纸工业中的应用
艾红英
隋艳霞
( 黑龙江省造纸工业研究所,黑龙江牡丹江 57013)
摘
要
聚丙烯酰胺
( PAM) 是一种线型高分子化合物,结构上可分为阴离子聚丙烯酰胺,阳离子聚丙烯
酰胺和两性聚丙烯酰胺。作为造纸助剂聚丙烯酰胺可用作助留助滤剂、增强剂、分散剂及絮凝剂等。
关键词
聚丙烯酰胺
阳离子聚丙烯酰胺
助留助滤剂
增强剂
聚丙烯酰胺
( Polyarylamide,简称 PAM) 是一种线
型高分子化合物
,它是丙烯酰胺均聚或与其它单体共
聚而成的含量线型水溶性分子化学品的总称
,也是水
溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一。由
于结构单元中含有酰胺基
,易形成氢键,使其具有良
好的水溶性。它易通过接枝或交联得到与链或网状
结构的多种改性物。它作为一类重要的絮凝剂、增稠
剂、泥浆处理剂、土壤改良剂
,水土保湿剂、种子包衣
剂、表面活性剂
,纸张增强剂广泛用于石油开采、水处
理、纺织、造纸、选矿、医药、农业等行业
,有“百业助
剂”之称。
聚丙烯酰胺
( PAM) 在造纸工业中有着广泛的用
途
,由于 PAM 带的负电荷,就可以用作纸浆分散剂,
PAM 相对分子质量较低
,能有效地改善纸张的均匀
度
; 平均相对分子质量为 50 万 ~ 100 万的 PAM 可用
作增强剂
; 中等相对分子质量 ( 200 万 ~ 400 万) 的
PAM 通常用作纸机湿部的助留助滤剂
; 而相对分子
质量高
( 〉700 万) 的 PAM 则多用作造纸废水处理中
的絮凝剂及长纤维浆料纸张的悬浮剂。
1 聚丙烯酰胺的机理与特点
聚丙烯酰胺是一种无色、无腐蚀性的黏稠胶体聚
合物
,是多功能线型高分子化合物。PAM 易吸水,吸
水速度随衍生物离子特性的增加而增加。在长期受
热的状况下
,PAM 能够分解,聚合的酰胺基在无氧条
件下于 210 度时脱水转变成腈基
,PAM 能溶于水,当
pH 值在 6. 0 ~ 7. 0 时
,在水溶液中带负电荷。PAM 还
能溶于乙酸、丙酸、乙二醇等有机溶剂。在造纸生产
中
,PAM 一般以水溶液或粉末状的形式供应,使用前
经过高剪力清水溶解
,稀释成质量分数为 1% ~ 2%
的溶液
,然后根据生产的需要进一步稀释到更低的浓
度加入到浆料中。
1. 1 阴离子聚丙烯酰胺的机理与特点
阴离子聚丙烯酰胺
( APAM) 是一种常用的造纸
助剂
,不同分子质量的 APAM 用途不同,分子质量较
大的用作絮凝剂
,分子质量较小的用作分散剂,能减
缓纤维的絮聚和沉降
,并使纤维均匀分布在水中,大
大改善了上网浆料的匀度
,从而可以在较低的打浆
度、较长的纤维下抄造较薄的高质量纸张。目前使用
较多的造纸分散 APAM
,因其性能与价格因素,是较
为普通使用的一种纤维分散性
,而用于纸张增强剂的
APAM 分子质量介与絮凝剂与分散剂之间。
1. 2 阳离子聚丙烯酰胺的性质与特点
在造纸过程中
,阳离子聚丙烯酰胺( CPAM) 是一
种助留助滤剂
,用量少,效果显著,其使用量近年来一
直在大幅度上升。用阳离子单体和丙烯酰胺共聚可
以制备的阳离子聚丙烯酰胺
( CPAM) ,与改性制备阳
离子聚相比具有制备方法简单
,且避免了改性所用的
胺类和醛类等毒性单体使用的特点。阳离子型的聚
丙烯酰胺适用于广泛的 pH 值范围
,可用于酸性施胶
和中性施胶的抄纸系统。
1. 3 两性聚丙烯酰胺的发展与特点
两性 PAM 的研究起步比较晚
,近几年来才出现
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2011 年第 4 期