聚丙烯酰胺的应用在造纸领域,广泛用作驻留剂、助滤剂、均度剂等。聚丙烯酰胺多用在工业水处置、污水处置过滤、洗煤过程中发生很多废水,直接排放污染环境,需要沉清后循环使用,收回水中煤泥,也很有价值,但靠天然沉降,费时吃力,同时水也不清。其作用是:提高纸张的质量,提高浆料的脱水性能,提高细小纤维与填料的留着率,减少原材料的消耗以及对环境的污染等等。聚丙烯酰胺在造纸领域中效果取决于其平均分子量、离子性质、离子强度以及其它共聚物的活性。
非离子型聚丙烯酰胺主要用于提高纸浆的滤性,增加干纸强度,提高纤维与填料的留着率;阴离子型聚丙烯酰胺主要用作纸张的干湿增强剂和驻留剂;阳离子型聚丙烯酰胺主要用于造纸废水处理和助滤作用,另外对于提高填料的留着率也有较好的效果。PAM的离子度对它的使用效果有很大影响,但它的适宜数值需视所处理的物料的种类和性质而定,不同情况下会有不同的较佳值。此外,聚丙烯酰胺还应用于造纸废水处理和纤维回收。
聚丙烯酰胺引入阳离子基团常常通过霍夫曼降解、曼里奇反应或者与改性树脂水溶液在盐酸作用下反应制得。聚丙烯酰胺在造纸行业中一般有俩种实用状态,一种是保护环境方面的作用。这一类制备方法由于产品功能团品种单一,反应不易控制,有效成分低且生产时三废污染大,目前国外已基本淘汰。国外采用阳离子型单体如丙烯酰氧三jia基氯化铵(简称DMC)或二二化铵(简称DADMAC)等共聚合成引人阳离子基团。但在国内由于原料价格居高不下的原因较少采用。
本文采用改性丙烯酰胺与、在氧化还原体系下共聚,腈基用促进剂MPA氨解引入阳离子基团的方法合成聚丙烯酰胺。反应易于控制,所获得的聚合物稳定性良好,特别是与取代度0.03的阳离子淀粉复合用于纸张增强具有良好的协同效应。
PAM的离子度对它的使用效果有很大影响,但它的适宜数值需视所处理的物料的种类和性质而定,不同情况下会有不同的较佳值。主要决定聚丙烯酰胺的价格还是聚丙烯酰胺的类型、聚丙烯酰胺成分以及聚丙烯酰胺的纯度。如果所处理的物料的离子强度较高(含无机物较多),所用PAM的离子度宜较高,反之则应较低。通常,阴离子度被称为水解度。而离子度一般特指阳离子。
预计未来会有更多的油田开始大量使用聚丙烯酰胺,2006-2010年该领域对聚丙烯酰胺的需求量将以百分之5左右的速度增加,到2010年需求量将达到约30.7万吨。这三个水处置工作中,阳离子聚丙烯酰胺的应用方法也是存在着差距的。聚丙烯酰胺在水处理中用作絮凝剂,主要包括在原水处理时与活性炭等的配合使用,用于生活水中悬浮颗粒的凝聚及澄清;在污水处理中用作污泥脱水;在工业水处理中同样用作一种重要的配方药剂。
而非离子聚丙烯酰胺在溶解时间上会有些许差异,因生产厂家制造工艺的娴熟程度而不同,一般会需要一个小时左右,而有些厂家的制成品可能需要一个小时以上的溶解时间。为提高污泥脱水性能通常采用的方法是化学调节,在污泥脱水前进行加药调质,使带有电荷的无机或有机药剂与污泥发生反应,通过电性中和,化学桥联等作用,使水从粒子中分离出来,并使粒子凝聚成大的絮状体,可以提高污泥的脱水性能。在溶解上理想的搅拌转速为每分钟200到400转。如转速过快会直接破坏非离子产品的分子链。该系列产品通常需要约1-2小时的时间搅拌才能使粉末充分溶解,这时所获得的水溶液才可以发挥其全部的性能。