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      技術知識

      陰離子聚丙烯酰胺在生產薄頁紙中的應用

      時間:2019-12-05 08:51:28來源:波濤凈水

      在生產薄頁紙過程中,通過對幾種陰離子聚丙烯酰胺(APAM)的比較,選出了性能較好的一種陰離子聚丙烯酰胺作為纖維分散劑,提高了成紙性能指標。

      紙料懸浮液中纖維分散狀況的好壞直接影響成紙的性能指標。纖維分散劑的應用能減緩纖維的絮聚和沉降,并使纖維均勻分布在水中,大大改善了上網漿料的勻度,從而可以在較低的打漿度和較長的纖維下抄造較薄的高質量紙張。

      目前使用較多的造紙分散劑為陰離子聚丙烯酰胺(APAM)及聚氧化乙烯,其中纖維分散劑APAM因其性能與價格因素,是較為普遍使用的一種纖維分散劑。

      陰離子聚丙烯酰胺是一種線性有機高聚物,其水溶液呈膠體狀,有一定的黏度。其主要作用機理為:使漿水的黏度增高,相當于在纖維表面附著了一層薄薄的潤滑膜,起到了水溶性潤滑劑的作用,使纖維相互滑過而不致纏結;懸浮液黏度的增加也增加了纖維在介質中的懸浮性,延長了纖維沉降的時間;漿液黏度的增加大大限制了纖維在水中的運動自由度,使纖維不相互接觸,減少了纖維間的絮聚,改善了纖維成形交織的能力。

      根據其作用機理及在使用過程中的摸索,陰離子聚丙烯酰胺水溶液的黏度是影響其使用性能的重要因素,一般來說,在一定范圍內黏度越高分散效果越好。影響溶液黏度的主要原因有:分子量越大,水溶液黏度越高;濃度越大,黏度越大;制備過程中攪拌速度及攪拌時間、葉片形狀對溶液的黏度均有影響;水溶液的貯存時間、生產廠家不同產品性能不同。為此我們在生產中對幾種型號的陰離子聚丙烯酰胺進行了比較,最終選出較為適合的陰離子聚丙烯酰胺作為分散劑。

      1、陰離子聚丙烯酰胺產品性能

      在生產中我們對幾種不同型號的陰離子聚丙烯酰胺進行了試用,主要的性能指標見表1。

      表1幾種APAM的性能指標

      品種 AN926 Y AN926 SHU M-200 M-120
      外觀 淡黃色顆粒 白色顆粒 白色顆粒 白色顆粒
      濃度/% 0.034 0.034 0.038 0.049
      黏度/mPa·s 6.24 6.29 6.21 5.41
      0#轉子26℃
      轉速/rpm
      50 50 50 50
      扭矩/% 51.9 52.3 51.6 45.2
      性能特點 易溶于水,提高液體黏度,促進纖維分散。 易溶于水,溶解時間短,分散效果不受其他助劑的影響。

      2、溶解方法及注意事項

      2.1 幾種陰離子聚丙烯酰胺的溶解方法

      按0.03%的溶解濃度計算,稱取4kg陰離子聚丙烯酰胺平均放入2個料斗內。

      首先在溶解槽內加水至第一組葉翅,開動攪拌器,攪拌速度為40r/min,開始加陰離子聚丙烯酰胺。

      料斗內的陰離子聚丙烯酰胺經氣流吹散,均勻地落在水膜上,進人到溶解槽內,整個加料過程控制在40min左右。

      補加水到規定液位,再繼續攪拌40min,制備完畢。經60目篩網導入陰離子聚丙烯酰胺貯存槽內備用。

      2.2 溶解過程中的注意事項

      溶解濃度小于0.1%,水溫應低于70℃,以免快速降解,影響使用性能。

      加人溶解罐時切勿太快,以免形成不溶物,影響紙頁外觀。

      本產品遇高硬度的水或硫酸鋁、中性施膠劑及陽離子聚合物,黏度會發生變化。

      溶解時應避免接觸鐵器溶解罐,可使用不銹鋼、水泥或塑料材質。

      注意溶解過程中攪拌速度不能過快,同時溶解后的水溶液存放時間不宜過長。

      3、在生產中的使用結果

      幾種陰離子聚丙烯酰胺的使用條件相同,加入量均為0.4%(對絕干漿),生產紙種為濾嘴棒成型紙,試用結果見表2、表3。

      表2幾種分散劑的溶解情況比較

      品種 AN926 Y AN926SHU M-200 M-120
      溶后篩余物(每溶解罐過濾) 篩余物較多,呈黏稠狀,中間有小塊果凍 篩余物呈大塊果凍狀,都在1.0cm以上 在第一組發現1個小果凍塊,第二組有3個很小的,其它沒有。但在網外發現也有果凍狀的。
      試用時間/h 7 5 10 10
      試用結果 紙面粘眼較多,粘眼較大 紙面上有粘眼,粘眼也較大 紙面狀態比較好,洞眼很少,均度與SW比沒有明顯區別。 與M-200比使用效果沒有明顯區別。

      表3成紙指標檢測結果

      指標 AN926Y AN926SHU M-200 M-120
      定量/g.m-2 26.2 25.4 25.0 25.1
      橫向定量差/g.m-2 0.5 1.0 0.4 0.6
      厚度/mm 0.066 0.064 0.062 0.063
      緊度/g.m-3 0.40 0.40 0.40 0.40
      抗張強度(縱/橫)kN.m-1 1.90/0.51 1.82/0.58 1.73/0.57 1.89/0.66
      伸長率(縱/橫)/% 2.33/4.03 1.94/3.58 2.23/3.35 2.45/4.14
      透氣度變異系數/% 6.08 5.38 4.83 4.89
      白度/% 82.8 82.2 83.2 82.6
      下機水份/% 6.1 6.5 6.6 6.3

      4、總結

      4.1 通過對幾種陰離子聚丙烯酰胺溶解過程的觀察,M-200的溶解性能從四組的篩余物上看,好于其他三種陰離子聚丙烯酰胺。

      4.2 從紙頁勻度上看,M-200的使用與其他三種比較對纖維分散效果沒有明顯的區別。但粘眼問題明顯改善,粘眼的數量也明顯減少,提高成品率。

      4.3 從試用結果上看,綜合價格因素M-200要好一些,后續生產中也一直使用M-200陰離子聚丙烯酰胺。

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