聚丙烯酰胺用于造纸助滤剂

　　聚丙烯酰胺用于造纸助滤剂

　　聚丙烯酰胺(PAM)又称三号絮凝剂，是由丙烯酰胺单体聚合而成的有机高分子聚合物，无色无味、无臭、无腐蚀性、易溶于水。聚丙烯酰胺在常温下比较稳定，高温、冰冻时易降解，并降低絮凝效果，故其贮存与配制投加时，温度应控制在2℃～60℃时，絮凝效果为佳，否则会降低使用效果。聚丙烯酰胺的分子结构为：(CH2CHCONH2)n，结构式中丙烯酰胺分子量为71.08，n值随着科技的发展不断提高，聚丙烯酰胺分子量可达300-2500万，甚至更高，分为低、中、高和超高相对分子量。聚丙烯酰胺产品按其纯度来分，有粉剂和胶体两种，粉剂产品为白色或微黄色颗粒或粉末，固含量一般在90%以上，胶体产品为无色或微黄色透胶体，固含量为8%～9%。

　　在没有使用聚丙烯酰胺时，浆料纤维与填料因为粒径大小不一，在纸网上由于重力作用的结果进行自动的空间分布，细小物质填充于粒径较大的物质缝隙间，形成致密的阻隔层，大大降低水份下渗速度。聚丙烯酰胺作用下形成的絮团能很好的阻止粒径大小的物质进行致密排列，原本用于填充空隙的细小物质被絮聚，从而有效腾出水份下渗空间，使滤水速度明显加快。但不均匀的絮团，尤其是分子量大小严重不一致的聚丙烯酰胺产品所带来的絮团，粒径上差别显著，小絮团同样能进入到大的絮团空隙间，减少水份下渗速度。

　　对于造纸过程来说，纤维、填料和一些助剂等都是水不溶性的，它们有在水溶液中自行聚集的趋势，而且不同物料之间往往因不相容性而尽量远离，这样就难以得到性能均匀，强度理想的纸张。加入分散剂则可以使固体粒子表面形成双分子层结构，外层分散剂极性端与水有较强亲合力，增加了固体粒子被水润湿的程度。固体颗粒之间因静电斥力而远离，达到良好分散效果。良好的纤维分散剂要求有一定的热解性，即随着温度的升高而逐渐分解，黏度也相应降低，这样就不会留在已干燥的纸页上，不会因使用纤维分散剂而影响纤维的原有性能。分散剂作用的机理可能是浆料中阴离子或非离子表面活性剂的加入降低了浆料悬浮液的表面张力，提高了纤维表面的润湿性能，减少了纤维因疏水性而引起的絮凝，其作用机理可能是：

　　(1)赋予纤维表面电荷，使其几乎产生斥力(阴离子表面活性剂);

　　(2)覆盖于纤维表面，起到保护胶体的作用;

　　(3)在纤维周围形成黏度状态，防止纤维碰撞聚集;

　　(4)表面活性剂具有良好的吸附剂悬浮特性，吸附在纤维表面，形成水膜，使纤维相互滑过而不致产生缠结;

　　(5)纤维表面润湿性能的改变也减少了纤维间的摩擦力， 减少了纤维间相互黏着的机会; 当往悬浮液中添加多聚磷酸盐，如六偏磷酸钠，焦磷酸钾等多价电解质时，其可能导致纤维分散的机理是： 此类电解质的加入改变了纤维上的动电电荷，使纤维上的负电荷增加，纤维相互之间的斥力增大， 从而构成了稳定的带阴性电荷的悬浮液。

　　聚丙烯酰胺是丙烯酰胺均聚或与其它单体共聚而生成的质量分数在50 %以上的水溶性高分子。它的生产方法主要有3 种:水溶液聚合法、反相乳液聚合法和辐射聚合法 。PAM 是丙烯酰胺(AM) 共聚或与其它单体共聚而生成的质量分数在50 %以上的水溶性高分子。根据官能团类型, PAM 可分为非离子型(NPAM)、阴离子型(APAM) 、阳离子型(CPAM) 和两性型(ACPAM)4 类。PAM 具有易水解、使用方便、环境友好等优点,它可用作纸张增强剂、助留助滤剂等。但PAM 呈电中性,不能有效地吸附在纸浆中的纤维上,因此用作纸张增强剂时需进行离子化处理。常用的方法有:通过酰胺基水解得到含部分羧基的阴离子型聚丙烯酰胺(A2PAM) ; 通过Hofmann 降解反应或Mannich 反应生成阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM) ;或通过丙烯酰胺和其它单体共聚生成阴离子型、阳离子型或两性聚丙烯酰胺。