PolyacrylamidePolyacrylamide (PAM) is een veelgebruikt additief in de papierindustrie. Als wateroplosbaar polymeer heeft het uitstekende flocculatie-, verdikkings-, dispersie- en andere eigenschappen. Het wordt toegepast in diverse processen met verschillende functies. In de papierindustrie speelt PAM een onmisbare rol. Het heeft de papierindustrie aanzienlijke economische voordelen opgeleverd door de eigenschappen van de pulp te verbeteren en de operationele efficiëntie van papiermachines te verhogen. Dit artikel bespreekt in detail de toepassing van polyacrylamide in de papierproductie en het effect ervan op de verbetering van de productie-efficiëntie.
Basiseigenschappen en functies van polyacrylamide
Polyacrylamide is een polymeer met een hoge moleculaire massa dat, afhankelijk van de ladingseigenschappen, kan worden onderverdeeld in niet-ionische, anionische, kationische en amfotere typen. Wanneer PAM in water oplost, zorgt de lange ketenstructuur ervoor dat het uitstekende eigenschappen heeft, zoals flocculatie, verdikking, retentie en filtratie. In de papierindustrie wordt polyacrylamide voornamelijk gebruikt voor de volgende toepassingen:
1. Hulpmiddel voor het behouden van leerlingen:
PAM-moleculen hebben een lange ketenstructuur en kunnen aan het oppervlak van vezels en vulstoffen hechten om bruggen te vormen. Hierdoor wordt de hechting van vulstoffen en vezels aan de papierbaan verbeterd. Dit vermindert vezelverlies in het witwaterproces en het verlies aan grondstoffen. Door de hechting van vulstoffen en vezels te verhogen, kunnen de fysische eigenschappen van het papier, zoals gladheid, bedrukbaarheid en sterkte, worden verbeterd.
2. Filterhulpstof:
Verbeter de ontwateringsprestaties van pulp, versnel het waterfiltratieproces en verlaag het energieverbruik.
3. Vlokmiddel:
Versnel de slibontwatering: PAM kan kleine vezels, vulstoffen en andere zwevende deeltjes in de pulp effectief laten bezinken tot grotere vlokken, waardoor de bezinking en ontwatering van het slib wordt versneld en de kosten voor slibverwerking worden verlaagd.
Verbetering van de waterkwaliteit: PAM kan effectief zwevende deeltjes en organisch materiaal uit afvalwater verwijderen, de BOD- en COD-waarden in afvalwater verlagen, de waterkwaliteit verbeteren en milieuvervuiling verminderen.
4. Dispergeermiddel:
Voorkom vezelklontering: PAM kan vezelklontering in de pulp effectief voorkomen, de uniformiteit van de pulp verbeteren en de kwaliteit van het papier verhogen.
Toepassing van polyacrylamide in de papierproductietechnologie
1. Voorbereidingsfase van de pulp
Tijdens het bereidingsproces van de pulp gaan fijne vezels en vulstoffen gemakkelijk verloren met het afvalwater, wat leidt tot verspilling van grondstoffen en milieuvervuiling. Door kationisch polyacrylamide als retentiemiddel te gebruiken, kunnen kleine vezels en vulstoffen effectief in de pulp worden opgevangen en gefixeerd door middel van ladingsneutralisatie en brugvorming. Dit vermindert niet alleen het vezelverlies, maar ook de belasting van de afvalwaterzuivering.
2. Natte-eindsysteem van de papiermachine
In het natte gedeelte van de papiermachine is snelle ontwatering essentieel voor het verbeteren van de productie-efficiëntie. Anionisch of niet-ionisch polyacrylamide kan worden gebruikt als filterhulpstof om de ontwatering van water uit de vezelstructuur te vergemakkelijken door de flocculatie tussen de vezels te verbeteren. Dit proces verkort de ontwateringstijd aanzienlijk en verlaagt tegelijkertijd het energieverbruik tijdens de droogfase.
3. Papierproductiefase
Als dispergeermiddel kan polyacrylamide vezelvlokvorming effectief voorkomen en de uniformiteit en gladheid van het papieroppervlak verbeteren. Door zorgvuldig het molecuulgewicht en de ladingsdichtheid van PAM te selecteren, kunnen ook de fysische eigenschappen van het eindproduct, zoals treksterkte en scheursterkte, worden geoptimaliseerd. Bovendien kan polyacrylamide ook het coatingeffect van gecoat papier verbeteren en de printprestaties van het papier optimaliseren.
De belangrijkste voordelen van polyacrylamide bij het verbeteren van de productie-efficiëntie.
1. Verminder het verlies aan grondstoffen
Het gebruik van retentiemiddelen verbetert de retentie van fijne vezels en vulstoffen in pulp aanzienlijk, vermindert het grondstofverbruik en leidt tot directe besparing op productiekosten.
2. Versnel het uitdrogingsproces
Door de introductie van filterhulpmiddelen wordt het ontwateringsproces efficiënter, waardoor de snelheid van de papiermachine toeneemt en de productiecyclus wordt verkort. Dit verhoogt niet alleen de zelfstandige productiecapaciteit, maar verlaagt ook het energieverbruik.
3. Verminder de druk op de afvalwaterzuivering
Door het vlokvormingseffect te verbeteren, kan polyacrylamide het gehalte aan zwevende deeltjes in afvalwater effectief verlagen, waardoor de belasting van rioolwaterzuiveringsinstallaties aan de bron afneemt en de kosten voor milieubescherming voor bedrijven dalen.
4. Verbeter de papierkwaliteit
Het gebruik van dispergeermiddelen zorgt voor een gelijkmatigere vezelverdeling in het papier, verbetert de fysieke en visuele eigenschappen van het papier aanzienlijk en verhoogt de concurrentiepositie van het product op de markt.
Factoren die van invloed zijn op het gebruikseffect van polyacrylamide
Om de prestaties van polyacrylamide optimaal te benutten, moet de aandacht gericht worden op de volgende factoren:
1. PAM-modelselectie
Verschillende papierproductieprocessen en papiersoorten stellen verschillende eisen aan het molecuulgewicht en de ladingsdichtheid van PAM. PAM met een hoog molecuulgewicht is geschikt voor flocculatie en als filterhulpstof, terwijl PAM met een laag molecuulgewicht meer geschikt is voor dispersie.
2. Het optellen van het bedrag en de optelmethode
De hoeveelheid toegevoegde PAM moet nauwkeurig worden gecontroleerd. Overmatige hoeveelheden kunnen negatieve gevolgen hebben, zoals een verminderde droogprestatie of hogere productiekosten. Tegelijkertijd moet een gelijkmatige toevoegingsmethode worden gebruikt om lokale ophoping te voorkomen die het effect negatief beïnvloedt.
3. Procesomstandigheden
Temperatuur, pH-waarde en watercondities beïnvloeden allemaal de prestaties van PAM. Zo werkt kationisch PAM het best in neutrale tot licht zure omstandigheden, terwijl anionisch PAM geschikt is voor alkalische omgevingen.
Als multifunctioneel additief in de papierindustrie speelt polyacrylamide een belangrijke rol bij het verbeteren van de productie-efficiëntie, het verlagen van de productiekosten en het verbeteren van de productkwaliteit dankzij de uitstekende flocculatie-, retentie-, filtratie- en dispersie-eigenschappen. In de praktijk moeten bedrijven de gebruiksomstandigheden van PAM zorgvuldig selecteren en optimaliseren op basis van hun eigen proceskenmerken en behoeften om de beste economische en milieuvoordelen te behalen.
Geplaatst op: 28 november 2024
