聚丙烯酰胺在造紙工業中的首要應用有兩方面:一是進步添料、顔料等的存留率,以下降原材料的流失和對環境的汙染;二是進步紙張的強度。
1.進步原料等的存留率
PAM在在造紙的網前箱或葉輪泵處參加後,通過PAM的絮凝效果,使顔料、填料和纖維堆積而削減它們在白水中的流失量。例如,在紙漿中加0.25%-0.5%的PAM後,使紙張沈降速度添加20-80倍。白水中固體含量下降約爲66%,紙張灰度添加,白水等填料的存留率進步8%-18%。填料存留率可由本來的50%-60%進步到80%-90%。據文獻資料介紹,用PAM後每噸紙可節約用漿20kg,不只起到增産節約的效果,還因改進填料、顔料、燃料在漿中的散布均勻性而改進了紙的結構,延伸銅網的運用壽命,削減毛毯的堵塞,使設備易于操作。
运用PAM后,还大大下降了白水的浊度,削减环境污染。据某牛皮纸厂统计,向苛化液中参加PAM后,可改进白水的弄清度。如果单选用无机絮凝劑,则效果不如用无机絮凝劑与高分子絮凝劑配合处理的效果。如亚硫酸法造纸废液具有化学耗氧量(COD)2500mg/l,运用硫酸铝25mg/l及水解PAM2mg/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550万-100万的PAM1mg/l和硫酸铝500mg/l配合处理(经调PH值至7.5-8.5),可使白水变为无色通明的液体,悬浮物降到50mg/l以下。
2.進步紙的幹強度和濕強度
聚丙烯酰胺可作爲紙張和紙卡的幹強度添加劑,當把PAM參加紙中時,抗張強度、耐折性、耐破性等一類幹強性質均得到改進。別的,運用PAM還能夠進步拉撕性、多孔性、改性視覺和印刷功能。
所用的PAM能夠是水解PAM,相對分子質量約爲1200萬左右。聚丙烯酰胺與明礬一起運用,在調理PH值下能取得傑出的效果。當PAM用于精練擇作時,便可得到較高幹強度的精練紙漿。
3.作長纖維抄紙的分散劑
以前長纖維抄紙都用植物黏液,如刨花楠、莼莉、青楓梗及糯葉。這種植物黏液的供應受時節的影響很大,不適應造紙工業機械化生産,經常因耗用量大而無法滿足需要。用PAM代替植物黏液已應用在我國一些紙廠。用水解度爲20%-30%,相對分子質量爲700萬的PAM作分散劑,各項技術指標都達到並超越植物膠的水平。每萬張蠟紙可比本來的工藝節約4.25-11.71萬元,並且因爲運用了PAM,可進步運轉率及車速10%。
4.添加乳液(或紙漿液)的穩定性
PAM對天然膠乳能起到比聚乙烯醇更大的穩定效果,因而是膠乳的傑出增稠劑。當把PAM加到60%的膠乳中寄存兩星期後,黏度可進步1.5-2.0倍。
5.紙張塗布的顔料黏結劑
把PAM和澱粉以1∶2的比例混合,作爲傑出的黏結劑而用于紙張塗布中。
6.紙張塗飾劑
PAM和二醛反響能夠取得水不溶性,這個性質可用于紙張的塗飾中。
造纸工业所用PAM,因为运用目的不同,对聚合物的相对分子质量、羧基含量(水解度)的要求也是不同的。一般的规则是:用作絮凝劑的相对分子质量要尽量高一些,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。
在造紙工業中,許多中小紙廠均選用草類纖維或其他纖維做原料,爲了進步産品質量和添加産量,常選用各類化學補強劑,PAM是國內外造紙工業大量運用的助劑,但因價格高,影響應用範圍。澱粉作爲傳統的造紙添加劑,其效果不如PAM,而接枝型PAM恰好彌補了前兩者的不足。因爲在澱粉分子骨架上連接了PAM支鏈,相對分子質量大大添加,接枝支鏈上無數個酰胺基與紙漿的纖維素或半纖維素分子的羟基構成氫鍵結合,有較強的吸附效果。因而,用澱粉-丙烯酰胺等的接枝共聚物作爲造紙添加劑,不只起到了助留、助濾的效果,進步了紙的強度,並且與一般PAM比較,下降了本錢,添加了經濟效益。