Polyakryyliamidion laajalti käytetty lisäaine paperiteollisuudessa. Polyakryyliamidi (PAM) on vesiliukoinen polymeeri, jolla on erinomaiset flokkaus-, sakeutus-, dispergointi- ja muut ominaisuudet. Sitä sovelletaan useisiin eri prosesseihin, joilla on erilaisia toimintoja. Paperiteollisuudessa PAM:lla on korvaamaton rooli. Se on tuonut merkittäviä taloudellisia hyötyjä paperiteollisuudelle parantamalla sellun ominaisuuksia ja lisäämällä paperikoneiden tehokkuutta. Tässä artikkelissa käsitellään yksityiskohtaisesti polyakryyliamidin käyttöä paperintuotannossa ja sen vaikutusta tuotantotehokkuuden parantamiseen.
Polyakryyliamidin perusominaisuudet ja toiminnot
Polyakryyliamidi on suurimolekyylinen polymeeri, joka voidaan jakaa ionittomiin, anionisiin, kationisiin ja amfoteerisiin tyyppeihin varausominaisuuksiensa mukaan. Kun PAM liukenee veteen, sen pitkäketjuinen molekyylirakenne mahdollistaa sille erinomaisia toimintoja, kuten flokkulaation, sakeuttamisen, retention avustamisen ja suodatuksen avustamisen. Paperiteollisuudessa polyakryyliamidia käytetään pääasiassa seuraaviin tarkoituksiin:
1. Säilytystuki:
PAM-molekyyleillä on pitkä ketjurakenne, ja ne voivat adsorboitua kuitujen ja täyteaineiden pinnalle siltojen muodostamiseksi. Tämä parantaa täyteaineiden ja kuitujen pidättymisnopeutta paperirainassa. Vähentää kuituhävikkiä kiertovedessä ja vähentää raaka-ainehävikkiä. Parantamalla täyteaineiden ja kuitujen pidättymisnopeutta voidaan parantaa paperin fysikaalisia ominaisuuksia, kuten sileyttä, painettavuutta ja lujuutta.
2. Suodatusapuaine:
Paranna sellun vedenpoistokykyä, nopeuta veden suodatusprosessia ja vähennä energiankulutusta.
3. Flokkulantti:
Nopeuta lietteen kuivumista: PAM voi tehokkaasti flokkuloida pieniä kuituja, täyteaineita ja muita suspendoitunutta ainetta massassa muodostaen suuria hiukkasflokkeja, nopeuttaa lietteen laskeutumista ja kuivumista sekä vähentää lietteen käsittelykustannuksia.
Parantaa veden laatua: PAM voi tehokkaasti poistaa jätevedestä suspendoituneita kiintoaineita ja orgaanista ainesta, vähentää jäteveden BOD- ja COD-pitoisuuksia, parantaa veden laatua ja vähentää ympäristön saastumista.
4. Dispergointiaine:
Kuitujen agglomeraation estäminen: PAM voi tehokkaasti estää kuitujen agglomeraation sellussa, parantaa sellun tasaisuutta ja parantaa paperin laatua.
Polyakryyliamidin käyttö paperinvalmistustekniikassa
1. Sellun valmistusvaihe
Massanvalmistusprosessin aikana hienot kuidut ja täyteaineet hukkuvat helposti jäteveden mukana, mikä aiheuttaa resurssien tuhlausta ja ympäristön saastumista. Kationisen polyakryyliamidin käyttö retentioaineena voi tehokkaasti sitoa pieniä kuituja ja täyteaineita massaan varauksen neutraloinnin ja silloituksen avulla. Tämä ei ainoastaan vähennä kuituhävikkiä, vaan myös vähentää jätevedenpuhdistamon kuormitusta.
2. Paperikoneen märkäpääjärjestelmä
Paperikoneen märkäpään järjestelmässä nopea kuivaus on avainasemassa tuotantotehokkuuden parantamisessa. Anionista tai ionitonta polyakryyliamidia voidaan käyttää suodatusapuna, jotta vesi pääsee helpommin poistumaan kuituverkostorakenteesta parantamalla kuitujen välistä flokkausta. Tämä prosessi lyhentää merkittävästi kuivausaikaa ja vähentää samalla energiankulutusta kuivausvaiheen aikana.
3. Paperinvalmistusvaihe
Dispergointiaineena polyakryyliamidi voi tehokkaasti estää kuitujen flokkuloitumista ja parantaa paperin tasaisuutta ja pinnan sileyttä. Valitsemalla huolellisesti PAM:n molekyylipainon ja varaustiheyden voidaan myös optimoida valmiin paperin fysikaalisia ominaisuuksia, kuten vetolujuutta ja repäisylujuutta. Lisäksi polyakryyliamidi voi parantaa päällystetyn paperin päällystyskykyä ja paperin tulostusominaisuuksia.
Polyakryyliamidin keskeiset edut tuotantotehokkuuden parantamisessa
1. Vähennä raaka-ainehävikkiä
Retentioaineiden käyttö parantaa merkittävästi hienokuitujen ja täyteaineiden retentioastetta sellussa, vähentää raaka-aineen kulutusta ja säästää suoraan tuotantokustannuksia.
2. Nopeuta kuivumisprosessia
Suodatinapuaineiden käyttöönotto tehostaa vedenpoistoprosessia, mikä lisää paperikoneen käyntinopeutta ja lyhentää tuotantosykliä. Tämä ei ainoastaan lisää erillistä tuotantokapasiteettia, vaan myös vähentää energiankulutusta.
3. Vähennä jätevedenpuhdistuspainetta
Parantamalla flokkulaatiovaikutusta polyakryyliamidi voi tehokkaasti vähentää jäteveden suspendoituneiden kiintoaineiden pitoisuutta, vähentää jätevedenpuhdistamojen kuormitusta lähteestä ja vähentää yritysten ympäristönsuojelukustannuksia.
4. Paranna paperin laatua
Dispergointiaineiden käyttö tekee paperin kuitujakaumasta tasaisemman, parantaa merkittävästi paperin fysikaalisia ja visuaalisia ominaisuuksia ja lisää tuotteen kilpailukykyä markkinoilla.
Polyakryyliamidin käyttövaikutukseen vaikuttavat tekijät
Jotta polyakryyliamidin suorituskyky saataisiin hyödynnettyä täysimääräisesti, on keskityttävä seuraaviin tekijöihin:
1. PAM-mallin valinta
Eri paperinvalmistusprosesseilla ja paperityypeillä on erilaiset vaatimukset polyakryyliamidin (PAM) molekyylipainolle ja varaustiheydelle. Suurimolekyylipainoinen PAM soveltuu flokkulointiin ja suodatusapuaineeksi, kun taas pienimolekyylipainoinen PAM soveltuu paremmin dispergointiin.
2. Lisättävä määrä ja lisäysmenetelmä
Lisättävän PAM:n määrää on kontrolloitava tarkasti. Liian suuret määrät voivat aiheuttaa negatiivisia vaikutuksia, kuten vaikuttaa kuivatustehoon tai lisätä tuotantokustannuksia. Samalla tulisi käyttää tasaisesti hajautettua lisäysmenetelmää, jotta vältetään paikallinen aggregaatio, joka vaikuttaa vaikutukseen.
3. Prosessiolosuhteet
Lämpötila, pH ja veden olosuhteet vaikuttavat kaikki PAM:n suorituskykyyn. Esimerkiksi kationinen PAM toimii parhaiten neutraaleissa tai hieman happamissa olosuhteissa, kun taas anioninen PAM soveltuu emäksisiin ympäristöihin.
Monitoimisena lisäaineena paperiteollisuudessa polyakryyliamidilla on tärkeä rooli tuotantotehokkuuden parantamisessa, tuotantokustannusten alentamisessa ja tuotteen laadun parantamisessa erinomaisten flokkaus-, pidätys-, suodatus- ja dispersio-ominaisuuksiensa ansiosta. Käytännön sovelluksissa yritysten on valittava ja optimoitava PAM:n käyttöolosuhteet kohtuullisesti omien prosessiensa ominaisuuksien ja tarpeiden perusteella saavuttaakseen parhaat taloudelliset ja ympäristölliset hyödyt.
Julkaisuaika: 28.11.2024
