陰離子聚丙烯酰胺（apam）提高紙張干強(qiáng)度的研究

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1、陰離子聚丙烯酰胺（APAM）提高紙張干強(qiáng)度的研究f7陰離子聚丙烯酰胺(APAM)提高紙張干強(qiáng)度的研究』塑羔蘭何秋實(shí)梁哲李伯平(天津輕f五,天津,30O222)丁57摘要研究開(kāi)發(fā)出一種新型引發(fā)系統(tǒng),可以較準(zhǔn)確地聚合所希望的平均相對(duì)分子質(zhì)量太d,OgAPAM.并就A-PAM的相對(duì)分子質(zhì)景取代度,添加量,儒加位置,添加濃度穩(wěn)定性,漿料韌始pH值填料用量,硫酸鋁用量等諸因素對(duì)AFAM增加曬圖原紙和睦圖紙的干強(qiáng)度的影響進(jìn)行了較系統(tǒng)的試驗(yàn),提出利用APAM增加紙張掘度的最佳條件關(guān)蕾詞陰離丙烯酰胺人聚紙張于強(qiáng)度八聚丙烯酰胺(PAM)是一種線型高分子化

2、臺(tái)物,通常由丙烯酰胺(AM)單體聚合而成,其產(chǎn)品主要有干粉,膠體和乳液,按其平均相對(duì)分子質(zhì)量可分為低相對(duì)分子質(zhì)量(<100萬(wàn)),中等相對(duì)分子質(zhì)量(2(i0—4OO萬(wàn))和高相對(duì)分子質(zhì)量(>700萬(wàn))",按其基本結(jié)構(gòu)特性又可分為非離子型,陰離子型,陽(yáng)離子型和陰陽(yáng)離子型.在造紙工業(yè)中,低相對(duì)分子質(zhì)量PAM一般用于增加紙的干強(qiáng)度,中等相對(duì)分子質(zhì)量PAM通常用于紙機(jī)濕部助留助濾j,而高相對(duì)分子質(zhì)量PAM則多用作造紙廢水處理的絮凝劑3.和長(zhǎng)纖維紙漿抄紙的懸浮劑.對(duì)于紙張?jiān)鰪?qiáng)來(lái)說(shuō),PAM的用量一般比較高,非離子PAM由于不易被纖維吸附,因

3、而增強(qiáng)效果不佳.陽(yáng)離子PAM適用于廣泛的pH范圍,可用于酸性施膠和中性施膠的抄紙系統(tǒng),但其臺(tái)成工藝較復(fù)雜,水溶液不易存放,價(jià)格較高,因此多用作助留助濾劑,絮凝劑(因用量小)和用于中性施膠的抄紙系統(tǒng)來(lái)增加紙的干強(qiáng)度.阿性離子PAM4除具有陽(yáng)離子PAM的優(yōu)點(diǎn)外,還可防止抄紙系統(tǒng)白水循環(huán)利用時(shí)可能產(chǎn)生的電荷逆轉(zhuǎn)問(wèn)題J,水溶液較易存放,但其同樣存在合成工藝復(fù)雜和價(jià)格較高的問(wèn)題.陰離子PAM合成工藝較簡(jiǎn)單,價(jià)格較低,但是它們與纖維和填料帶有相同的負(fù)電荷,需利用硫酸鋁來(lái)增加其與纖維和填料1999年1月ChinaPulp&Paper的吸附作用

4、,然而由于酸性施膠通常是用硫酸鋁作沉淀劑,因此陰離子PAM用于酸性施膠的抄紙系統(tǒng)來(lái)增加紙的干強(qiáng)度,相比較更經(jīng)濟(jì)實(shí)用.我國(guó)術(shù)漿特別是長(zhǎng)纖維術(shù)漿短缺,許多紙種需配用短纖維閹葉術(shù)漿和草漿,當(dāng)提高配用量或紙的強(qiáng)度要求較高時(shí),紙張強(qiáng)度不易達(dá)標(biāo).提高紙漿的打漿度,可增加紙的結(jié)臺(tái)強(qiáng)度,但會(huì)引起紙的緊度升高,濕變形增大,不透明度,吸收性,透氣度乃至撕裂度下降】.要保持紙的緊度等指標(biāo)的相對(duì)穩(wěn)定,又要提高其強(qiáng)度,添加PAM是一種可供選擇的方法.在紙料懸浮液中,PAM吸附在纖維上.在干燥過(guò)程中,PAM的酰胺基和纖維的羥基在纖維之問(wèn)形成氫鍵結(jié)合,從而增加紙的結(jié)

5、合強(qiáng)度7J.在增強(qiáng)的同時(shí),PAM還有助留助濾,提高施膠度,降低白水濃度,減少環(huán)境污染的作用.鑒于我國(guó)多數(shù)紙廠目前仍采用酸性施膠,許多紙種配用短纖維木漿和草漿的現(xiàn)實(shí),研究利用陰離子聚丙烯酰胺(APAM)增加紙的干強(qiáng)度具有重要意義.研究使用的APAM采用獨(dú)特工藝聚臺(tái)而成.其主要特點(diǎn)是通過(guò)添加促進(jìn)劑和調(diào)節(jié)劑使丙烯酰胺和丙烯酸單體的聚臺(tái)反應(yīng)在常溫常壓收稿日朔:

6、991~4y2-13下較快地進(jìn)行,通過(guò)改變引發(fā)劑用量較準(zhǔn)確地制得不同平均相對(duì)分子質(zhì)量的APAM.而目前國(guó)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)中,PAM的平均相對(duì)分子質(zhì)量是較難準(zhǔn)確控制的.因此本方法具有臺(tái)成工藝和設(shè)

7、備簡(jiǎn)單易行,合成產(chǎn)品的平均相對(duì)分子質(zhì)量容易控制的優(yōu)點(diǎn),這對(duì)于研究APAM提高于強(qiáng)度十分重要.研究選用的代表性紙種為曬圖原紙和繪圖紙,這類(lèi)紙對(duì)耐折度的要求較高,配用闊葉木漿和草漿耐折度較低,而APAM對(duì)耐折度的提高有明顯效果.就APAM的分子量,取代度,舔加量,添加位置,添加濃度,穩(wěn)定性,漿料初始DH值,填料用量,硫酸鋁用量等諸因素對(duì)APAM增強(qiáng)效果的影響進(jìn)行了較系統(tǒng)的試驗(yàn),找出了添加APAM增加紙的耐折度等物理強(qiáng)度的最佳條件.1實(shí)驗(yàn)1.1APAM的合成與檢測(cè)1.1.1原材料丙烯酰胺單體(AM):山東淄搏石油化工廠生產(chǎn),經(jīng)離子交換柱凈化,

8、濃度40%;丙烯酸:北京東方化工廠生產(chǎn),濃度98%;燒堿:化學(xué)純;蒸餾水;促進(jìn)劑,調(diào)節(jié)劑和引發(fā)劑均為自制1.1.2APAM的臺(tái)成見(jiàn)結(jié)果和討論(2.1)1.1.3分析檢測(cè)用電導(dǎo)率測(cè)定儀測(cè)定AM和蒸餾水的電導(dǎo)率,用阿貝斯折射儀測(cè)定AM和APAM的濃度,用烏氏粘度計(jì)測(cè)定APAM的相對(duì)分子質(zhì)量.1.2APAM增干強(qiáng)實(shí)驗(yàn)1.2.1原材料紙漿:取自造紙廠已打漿的漿料.曬圖原紙紙漿:30%進(jìn)口漂白針葉木硫酸鹽漿,15%進(jìn)口漂白闊葉木硫酸鹽漿,50%石峴紙廠漂白闊葉木酸性亞硫酸鹽漿,5%漂白蘆葦硫酸鹽漿.成漿打漿度:36oSR.繪圖紙紙漿:35%進(jìn)口漂

9、白針葉木硫酸鹽?l2?漿,48%石蜆紙廠漂白闊葉木酸性亞硫酸鹽漿,17%漂白蘆葦硫酸鹽漿.成漿打漿度:36.SR.APAM:自制.硫酸鋁:取自造紙廠,濃度5.75%.松香膠:取自造紙廠,濃度1.O%.精石粉