聚丙烯酰胺用于造纸工业

聚丙烯酰胺在造纸工业中的应用

聚丙烯酰胺在造纸工业中的应用主要有两个：一是提高添加剂和颜料的保留率，减少原料的损耗和环境污染；二是提高添加剂和颜料的保留率，减少原料的损耗和环境污染；二是增加纸张的强度。

1、提高原材料的保留率等。

在造纸的流浆箱或叶轮泵添加PAM后，通过PAM的絮凝作用，使颜料、填料和纤维沉积，减少其在白水中的损失。例如，在纸浆中添加0.25%-0.5%PAM后，纸张的沉降速度提高20-80倍。白水中固含量降低66%左右，纸张灰阶提高，白水及其他填料留着率提高8%-18%。填料保留率可从50%-60%提高到80%-90%。据文献报道，使用PAM后，每吨纸可节省纸浆20kg，不仅增产节约，而且通过改善纸浆中填料、颜料、燃料的分布均匀性，改善了纸张的结构，延长铜网的长度。使用寿命长，减少毛毡堵塞，使设备操作方便。

使用PAM后，白水的浊度也大大降低，减少了环境污染。据某牛皮纸厂统计，在苛化液中添加PAM可以提高白水的澄清度。如果单独使用无机絮凝剂，其效果不如无机絮凝剂与高分子絮凝剂并用。例如，亚硫酸盐造纸废液的化学需氧量（COD）为2500mg/l，采用硫酸铝25mg/l和水解PAM 2mg/l的配方可将COD降至200mg/l以下。水解度5%-10%，相对分子质量550万-100万PAM1mg/l加硫酸铝500mg/l（调节pH值7.5-8.5）后，白水即可变成无色透明液体，悬浮固体降低至50mg/l以下。

2、提高纸张的干强度和湿强度

聚丙烯酰胺可用作纸张和纸卡的干强度添加剂。当纸张中添加PAM时，抗张强度、耐折性、耐破度等干强度性能均得到改善。此外，使用PAM还可以提高抗撕裂性、孔隙率、改良视觉和印刷性能。

所用PAM可为水解PAM，相对分子质量约为1200万。聚丙烯酰胺与明矾一起使用，调节pH值效果良好。使用PAM进行磨浆时，可以获得较高干强度的磨浆。

3、作为长纤维造纸的分散剂

过去，长纤维纸是用植物粘液制成的，如刨花、水盾、绿色的枫茎和蜡质的叶子。这类植物粘液的供应受季节影响较大，不适合造纸工业的机械化生产，往往因消耗量大而不能满足需要。用PAM代替植物粘液已在我国部分造纸厂得到应用。采用水解度20%-30%、相对分子量700万的PAM作为分散剂，各项技术指标均达到并超过植物胶水平。每10000张蜡纸比原来工艺可节省42500-117100元，并且由于使用PAM，作业率和速度可提高10%。

4、增加乳液（或浆液）的稳定性

PAM对天然乳胶的稳定作用比聚乙烯醇大，因此是乳胶良好的增稠剂。当PAM添加到60%的乳胶中并储存两周后，粘度可提高1.5-2.0倍。

5.纸张涂布用颜料粘合剂

 PAM与淀粉按1：2的比例混合，作为纸张涂层的良好粘合剂。

6、纸张整理剂

PAM与二醛反应可获得水不溶性，可用于纸张整理。

造纸工业中使用的PAM因用途不同，对聚合物的相对分子量和羧基含量（水解度）有不同的要求。一般原则是：用作絮凝剂的相对分子量应尽可能高，而水解度应较低；用作分散剂的相对分子量应较小，羧基含量应较多；用作介于上述两者之间的干强剂。

在造纸工业中，许多中小型造纸厂采用草纤维或其他纤维作为原料。为了提高产品质量、增加产量，常使用各种化学增强剂。PAM是国内外造纸行业广泛使用的添加剂，但由于价格较高，影响了应用范围。作为传统的造纸添加剂，淀粉的效果不如PAM，而接枝PAM正好弥补了前两者的缺点。由于PAM支链与淀粉分子骨架相连，相对分子量大大提高，接枝支链上无数的酰胺基与纸浆的纤维素或半纤维素分子的羟基形成氢键，具有具有很强的吸附作用。。因此，采用淀粉-丙烯酰胺等接枝共聚物作为造纸助剂，不仅起到助留助滤作用，提高纸张强度，而且与一般PAM相比，还可以降低成本，增加经济效益。