造纸产业聚丙烯酰胺的开发应用具有重要意义

在之前的不少文章中51pam也曾简单介绍过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产品开发及应用具有广泛意义，目前国内多数自主研发生产阳离子聚丙烯酰胺的厂家早已研发或正在研发造纸专用系列产品，国产的造纸用PAM虽与部分进口产品相比性能上并无太大差异，在性价比上还占有一定的优势，今天51pam.com来简单介绍下我国造纸业的发展历程及PAM的应用现状。作为中国“四大发明”之一的造纸术一的，诞生于东汉时期的蔡伦时代，当时造纸的原料是以麻为主的破布和渔网；到了唐宋时期，造纸开始使用麻、树皮、稻草等原料；而当中国的造纸术传到西方后，制浆的原料依然以麻布和稻草为主。

随着工业文明的发展和现代制浆技术的出现，在西方，木材开始逐渐成为造纸的主要原料。人们发现，木材比其他原料更适合于现代化大生产，纤维形态比其他原料好，并且更易制造出各种高质量的产品，其生产效率高，易于污染治理，体积密集，便于运输和保存。木材属资源性行业，不可能完全依赖进口，否则将使本国的经济安全受制于人。草浆造纸污染环境，木浆造纸又无森林资源保障，中国造纸业面临环境与发展的两难抉择。

聚丙烯酰胺在造纸生产中的应用有两方面：一是提高添料、颜料等的存留率，以降低原材料的流失和对环境的污染；二是提高纸张的强度。

1.提高原料等的存留率

PAM在造纸的网前箱或叶轮泵处加入后，通过PAM的絮凝作用，使颜料、填料和纤维沉积而减小它们在白水中的流失量。便如在纸浆中加0.25%~0.5%的PAM后，使纸张沉降速度增加20~80倍。白水中固体含量降低降低约为66%，纸张灰度增加，白水等到填料的存留率提高8%~18%。填料存留率可由原来的50%~60%提高到80%~90%。据文献资料介绍，用PAM后每吨纸可节约用浆20Kg，不仅起到增产节约的作用，还因改进填料、颜料、染料在浆中的分布均匀性而改善了纸的结构，延长铜网的使用寿命，减少毛毯的堵塞，使设备易于操作。

使用PAM后，还大大降低了折水的浊度，减少环境污染。据某牛皮纸厂统计，向苛化液中加PAM后，可改善白水的澄清度。如果单采用无机絮凝剂，则效果不如用无机絮凝剂与高分子絮凝剂配合处理的效果。如亚硫酸法造纸废液具有化学耗氧量（COD）2500mg/L，使用硫酸铝25mg/L及水解PAM 2mg/L配方处理，COD可下降到200mg/L以下。经水解度为5%~10%、相对分子质量为（550~1000）X10的四次方 的PAM 1mg/L和硫酸铝 500mg/L配合处理（经调pH值至7.5~8.5），可使白水变为无色透明的液体，悬浮物降到50mg/L以下。

2.提高纸的干强度和湿强度
聚丙烯酰胺可作为纸张和纸卡的干强度添加剂，当把PAM加入纸中时，拉张强度、耐折性、耐破性等一类干强性质均得到改进。另外，使用PAM还可以提高拉斯性、多孔性、改性视察觉和印刷性能。
应用的PAM可以是水解PAM，相对分子质量约为1200X10的四次方左右。国外常用用的商品牌号是Accdstrenth.Resin2386(美国氰胺公司)。它和明矾一起使用，在调节pH值下能获得良好的效果。当PAM用于精练择作时，便可得到较高干强度的精炼纸浆。

3.作长纤维抄纸的分散剂
以前长纤维抄纸都用植物黏液，如刨花楠、莼莉、青枫梗及糯叶。这种植物黏液的供应受季节的影响很大，不适应造纸工业机械化生产，经常用因耗用量大而无法满足需用要。用PAM代替植物黏液已应用在我国一些纸厂。用水解度为20%`30%，相对分子质量为700X10的四次方的PAM作分散剂，各项技术经济指标都达到并超过植物胶的水平。每万张蜡纸可比原来的工艺节约4.25~11.71万元，并且由于使用了PAM，可提高运转率及车速10%。

4.增加乳液（或纸浆液）的稳定性
PAM对天然胶乳能起到比聚乙烯醇更大的稳定作用，因而是胶乳的良好增稠剂。当把PAM加到60%的胶乳中存放两星期后，黏度可提高1.5~2.0倍。

5.纸张涂布的颜料黏结剂
把PAM和淀粉以1:2的比例混合，作为良好的黏结剂而用于纸张涂布中。

6.纸张涂饰剂
PAM和二醛反应可以获得水不溶性，这个性质可用于纸张的涂饰中。

7.污水处理絮凝剂
在污水处理后期PAM可用来用造纸污水的悬浮，以及通过与无机絮凝剂的配合进行污泥脱水等。一般用低离子度高分子量的阳离子聚丙烯酰胺。

造纸工业所用PAM，由于使用目的不同，对聚合物的相对分子量、羧基含量（水解度）的要求也是不同的。一般的规律是：用作絮凝剂的相对分子量要尽量高一些，而水解度则要低一些；用作分散剂的相对分子质量则要小些，羧基含量要多一点；用作干强剂的居于上述两者之间，具体可根据相应的选型试验来作决定。

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