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1、改性聚丙烯酰胺在造纸中的应用2008年3月栾春刚等.改性聚丙烯酰胺在造纸中的应用41改性聚丙烯酰胺在造纸屮的应用栾春刚王彦荣朱永健(青岛科技大学化工学院，青岛266042)摘要釆用新的改性方法，自制出一种新型结构的造纸助剂一一阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM),并将其应用于石膏纤维与植物纤维的混合造纸过程.通过正交实验，确定了对于纸张撕裂指数的最佳条件为:打浆度50〜SR,石膏用量20%,CPAM用量1.0%,阳离子淀粉用量0.5%;对于纸张断裂长的最佳条件为:打浆度70〜SR,石膏用量20%,CPAM用量0%,阳离子淀粉用S0.5%;gO于纸张白度的最佳条件为:打浆度30
2、〜SR,石膏用量2o%,CPAM用量0.5%,阳离子淀粉用量1・0%・并考察了CPAM与石膏纤维以不同方式加入对纸张物理性能的影响.关键词聚丙烯酰胺改性阳离子造纸造纸工业属于纤维资源约束型行业，原料结构决定纸业产品品种及发展方向.2002年我国原料结构中木浆比例占21%,废纸浆占47%,非木浆占32%.1995〜2002年进口木浆年均增长率30.4%,进口废纸浆年均增长率33.5%.为了改变这种被动尴尬的局而，开展对非木材纤维如石膏纤维造纸的研究,就成为一项迫在眉睫的工作.石膏晶须宽度小于10m,长径比为50-100,将石膏晶须应用于造纸领域，可有效替代植物纤维•但是由
3、于石膏晶须属于无机材料•密度大.脆性高，在纸张中的留着率较低，因此需要一种有效的造纸助剂…以提高石膏晶须在纸张屮的留着率，并对纸张的物理性能起到一定的改善作用.化工助剂阳离子聚丙烯酰胺易于使浆料中许多带负电荷的物质强烈吸附，拉小纤维间距，使其容易形成氧键，从而提高纸张强度•其优点是自身带有阳电荷，使用范围广，使用时不需加人硫酸铝类的沉淀剂，另外还有助留助滤作用【2.3j.阳离子聚丙烯酰胺作为造纸助剂显示出许多独特的优界性能，加之改性方法的多样性,可根据不同的应用需要进行改性.笔者使用自制的阳离子聚丙烯酰胺H】，在不同的抄纸条件下，考察它对各种浆料造纸物理性能的影响，从而
4、选择应用于石膏纤维与植物纤维混合抄纸的有效配方.1实验部分1.1主要试剂与仪器聚丙烯酰胺(PAM),相对分子质量9X10以上,中国医药集团上海化学试剂公司;二甲胺水溶液,常州新华活性材料研究所;甲醛溶液,烟台三和化学试剂有限公司;氢氧化钠，烟台三和化学试剂有限公司;石膏微纤维;木浆;漂口草浆等.zDJ一100型纸浆打浆度测定仪，长春永兴实验仪器厂;纸张撕裂度仪，四川长江造纸仪器有限责任公司;HTI1M型电脑抗张试验机，杭州博科自动化技术有限公司;ZZO—25B型纸张耐折度测定仪长春市小型实验机厂;OCP—NPY型电脑测控耐破度仪，长春市小型实验机厂.1.2阳离了聚丙烯酰
5、胺的制备称取PAM(聚丙烯酰胺)3.8g,加人到三口烧瓶加入70mL水，搅拌，配制成5%的均匀溶液；称取二甲胺水溶液10g,甲醛7g混合，搅拌lh,使之充分反应;把二甲胺和甲醛的混合液加人到5%的PAM中.升温至30o【二，搅拌反应5h,即得阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)呈胶状.1.3实验方法CPAM石膏纤维图1植物纤维和石膏纤维混合并加助剂抄纸流程把石膏微纤维以一定比例加人到不同打浆度收稿日期:2007.11-13.作者简介:栾春刚,青岛科技大学2005级在读研究生.42精细石油化工进展第9卷第3期ADVANCESINFINEPETROCHEMICALS的植物纤维原料中
6、，并加入一定量的CPAM进行抄纸，流程见图1.2结果与讨论2.1影响纸张物理性能各因素最佳条件的确定通过探索实验发现,打浆度，石膏用量，阳离子淀粉加入量,CPAM加入量是影响纸张物理性能的重要因素.为了揭示各因素之间的相互影响及各因素最佳条件的确定,对以上4因素进行了4因素3水平正交实验•因素水平见表1,正交实验结果见表2.表1因素水平表2正交实验结果A1.432k2B3.726C65.3Al.168k3B4.032C65.563AO.264极差B1.305C3.5431.4014.18670」21373.56367.2231.1452.73662.3630.2561.
7、457.7571.2863.13467.2331.3083.86965.1531.2693.48267.320.0390.7352.167由表2可见，影响纸张撕裂指数的因素从大到小顺序为,打浆度>石膏含量>CPAM用量>阳离子淀粉用量;对于纸张撕裂指数的最佳工艺条件为:打浆度50.SR,石膏用量20%,阳离子淀粉用量0・5%,CPAM用量1.0%.影响纸张断裂长的因素从大到小顺序为，石膏含量&尖打浆度>；阳离子淀粉用量>CPAM用量;对于纸张断裂长的最佳工艺条件:打浆度70.SR,石膏用量20%,阳离子淀粉用量
