阴离子聚丙烯酰胺（apam）提高纸张干强度的研究

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1、阴离子聚丙烯酰胺（APAM）提高纸张干强度的研究f7阴离子聚丙烯酰胺(APAM)提高纸张干强度的研究』塑羔兰何秋实梁哲李伯平(天津轻f五,天津,30O222)丁57摘要研究开发出一种新型引发系统,可以较准确地聚合所希望的平均相对分子质量太d,OgAPAM.并就A-PAM的相对分子质景取代度,添加量,儒加位置,添加浓度稳定性,浆料韧始pH值填料用量,硫酸铝用量等诸因素对AFAM增加晒图原纸和睦图纸的干强度的影响进行了较系统的试验,提出利用APAM增加纸张掘度的最佳条件关蕾词阴离丙烯酰胺人聚纸张于强度八聚丙烯酰胺(PAM)是一种线型高分子化

2、台物,通常由丙烯酰胺(AM)单体聚合而成,其产品主要有干粉,胶体和乳液,按其平均相对分子质量可分为低相对分子质量(<100万),中等相对分子质量(2(i0—4OO万)和高相对分子质量(>700万)",按其基本结构特性又可分为非离子型,阴离子型,阳离子型和阴阳离子型.在造纸工业中,低相对分子质量PAM一般用于增加纸的干强度,中等相对分子质量PAM通常用于纸机湿部助留助滤j,而高相对分子质量PAM则多用作造纸废水处理的絮凝剂3.和长纤维纸浆抄纸的悬浮剂.对于纸张增强来说,PAM的用量一般比较高,非离子PAM由于不易被纤维吸附,因

3、而增强效果不佳.阳离子PAM适用于广泛的pH范围,可用于酸性施胶和中性施胶的抄纸系统,但其台成工艺较复杂,水溶液不易存放,价格较高,因此多用作助留助滤剂,絮凝剂(因用量小)和用于中性施胶的抄纸系统来增加纸的干强度.阿性离子PAM4除具有阳离子PAM的优点外,还可防止抄纸系统白水循环利用时可能产生的电荷逆转问题J,水溶液较易存放,但其同样存在合成工艺复杂和价格较高的问题.阴离子PAM合成工艺较简单,价格较低,但是它们与纤维和填料带有相同的负电荷,需利用硫酸铝来增加其与纤维和填料1999年1月ChinaPulp&Paper的吸附作用

4、,然而由于酸性施胶通常是用硫酸铝作沉淀剂,因此阴离子PAM用于酸性施胶的抄纸系统来增加纸的干强度,相比较更经济实用.我国术浆特别是长纤维术浆短缺,许多纸种需配用短纤维阉叶术浆和草浆,当提高配用量或纸的强度要求较高时,纸张强度不易达标.提高纸浆的打浆度,可增加纸的结台强度,但会引起纸的紧度升高,湿变形增大,不透明度,吸收性,透气度乃至撕裂度下降】.要保持纸的紧度等指标的相对稳定,又要提高其强度,添加PAM是一种可供选择的方法.在纸料悬浮液中,PAM吸附在纤维上.在干燥过程中,PAM的酰胺基和纤维的羟基在纤维之问形成氢键结合,从而增加纸的结

5、合强度7J.在增强的同时,PAM还有助留助滤,提高施胶度,降低白水浓度,减少环境污染的作用.鉴于我国多数纸厂目前仍采用酸性施胶,许多纸种配用短纤维木浆和草浆的现实,研究利用阴离子聚丙烯酰胺(APAM)增加纸的干强度具有重要意义.研究使用的APAM采用独特工艺聚台而成.其主要特点是通过添加促进剂和调节剂使丙烯酰胺和丙烯酸单体的聚台反应在常温常压收稿日朔:

6、991~4y2-13下较快地进行,通过改变引发剂用量较准确地制得不同平均相对分子质量的APAM.而目前国内工业生产中,PAM的平均相对分子质量是较难准确控制的.因此本方法具有台成工艺和设

7、备简单易行,合成产品的平均相对分子质量容易控制的优点,这对于研究APAM提高于强度十分重要.研究选用的代表性纸种为晒图原纸和绘图纸,这类纸对耐折度的要求较高,配用阔叶木浆和草浆耐折度较低,而APAM对耐折度的提高有明显效果.就APAM的分子量,取代度,舔加量,添加位置,添加浓度,稳定性,浆料初始DH值,填料用量,硫酸铝用量等诸因素对APAM增强效果的影响进行了较系统的试验,找出了添加APAM增加纸的耐折度等物理强度的最佳条件.1实验1.1APAM的合成与检测1.1.1原材料丙烯酰胺单体(AM):山东淄搏石油化工厂生产,经离子交换柱净化,

8、浓度40%;丙烯酸:北京东方化工厂生产,浓度98%;烧碱:化学纯;蒸馏水;促进剂,调节剂和引发剂均为自制1.1.2APAM的台成见结果和讨论(2.1)1.1.3分析检测用电导率测定仪测定AM和蒸馏水的电导率,用阿贝斯折射仪测定AM和APAM的浓度,用乌氏粘度计测定APAM的相对分子质量.1.2APAM增干强实验1.2.1原材料纸浆:取自造纸厂已打浆的浆料.晒图原纸纸浆:30%进口漂白针叶木硫酸盐浆,15%进口漂白阔叶木硫酸盐浆,50%石岘纸厂漂白阔叶木酸性亚硫酸盐浆,5%漂白芦苇硫酸盐浆.成浆打浆度:36oSR.绘图纸纸浆:35%进口漂

9、白针叶木硫酸盐?l2?浆,48%石蚬纸厂漂白阔叶木酸性亚硫酸盐浆,17%漂白芦苇硫酸盐浆.成浆打浆度:36.SR.APAM:自制.硫酸铝:取自造纸厂,浓度5.75%.松香胶:取自造纸厂,浓度1.O%.精石粉