新型CPAM膨润土助留体系在烧碱法苇浆中的应用研究.pdf

新型CPAM／膨润土助留体系 在烧碱法苇浆中的应用研究 邢仁卫邱化玉 聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺(．AM)及其衍生物的均聚物和共聚物的统称。 一一般情况下，T业卜把含有50％以I二AM单体的聚合物都泛称聚丙烯酰胺。一般PAM 的制备都是通过AM单体的自由基聚合制得。在造纸工业中，PAM有多种用途，可 分别用做千增强剂、表面施胶剂、助留助滤剂、分散剂、絮凝剂、湿强剂等，是 造纸工业中·种必不可少的多功能添加剂【1l。 传统使用的PAM一般是水溶液、粉末状或油包水乳液，它们在合成和使用时 均存在明显的不足：水溶液固含量一般比较低，且分子量不易控制，运输成本 高；粉末状需要通过大量的热量干燥且需要专门的干燥设备，使用时又需要高速 搅拌和加热，耗时耗力；油包水乳液则是将水溶性PAM分敖在油(烃类)中，在 使用时，这些烃类会进入抄纸的水系统中，不但浪费了宝贵的烃资源，也造成了 水系统和环境的污染。上述三种类型的PAM自身存在的缺点使其在造纸工业中的 应用受到了较大的限制。因此寻找更加经济和环保的PAM合成方法成为各国关注 的热点。近年来，国外发展了一种水包水乳液，它将水溶性聚合物分散在水中形 成乳液，而使用时，用大量水稀释，聚合物就很快溶于水中，其优点是显而易见 的。有关原理和工艺目前还都处于必威体育官网网址阶段【2】。 本课题组近年一直致力于PAMA包水乳液的合成及在造纸工业中的应用研究， 已经取得了初步的研究成果131，．现已经成功合成出水包水型阳离子聚丙烯酰胺乳 液。本实验主要对水包水型阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)／膨润土助留体系对烧碱 法苇浆的助留助滤作用进行研究。通过单条件确定法，对该助留助滤体系在烧碱 法苇浆中应用的影响因素：CPAM用量、膨润土用量、硫酸铝用量、搅拌速度、加 入CPAM后的反应时间等进行了讨论，得出最佳的应用条件：CPAM用量0．1％，膨润 ．．109．． 为1％，盐离子浓度为0，浆料pH值为5．0。 1实验部分 1．1实验原料与设备 CPAM：自制，白色乳液，易溶于水，固含量：45．28％，粘度：3054mPa·S， pH值：5．O； 滑石粉：取自济南银星纸业股份有限公司； 硫酸铝：分析纯； 氯化钠：分析纯； 膨润土：取自华泰集团： 漂白烧碱法苇浆：取自济南银星纸业股份有限公司，固含量19．9％，打浆度 36．1。SR。 M—II型动态滤水仪(DDJ) 722型分光光度计：上海精密科学化工有限公司 GBJ-A型纤维标准解离器：长春市小型试验厂 1．2应用实验原理 配置0．5％浓度的漂白烧碱法苇浆，依次加入所需条件的CPAM、膨润土及填料 量，调好pH值，由M_I I型动态滤水仪(DDJ)和722型分光光度计联合使用测所配 浆料的单程留着率。 1．3漂白烧碱法苇浆回归方程的建立 由于滤液浓度很低，采用滤纸过滤滤液，然后恒重来测定滤液浓度的方法系 统误差很大。本实验采用比色法间接测定滤液浓度。该方法快速、简单、准确， 对于绝干浆)的滑石粉2．59，取出用水稀释至2500ml，混匀。用动态滤水仪在 ℃烘干至恒重，测得其滤液的浓度，另取剩余部分滤液用50ml容量瓶稀释成不同 浓度，用722分光光度计在500nm波长下测得其透光率，将实验结果进行回归分 实验数据和结果如下： (见表) 表 根据所得回归方程可得：留着率= 编号滤液浓度C(％)透光率T(％) (浆浓-y)／浆浓×100％，本实验采用的 浆浓为0．5％。 2结果与讨论 2．1CPAH用量的确定 将浆料配成O．5％的浓度，取500ml倒 入动态滤水仪的滤水罐中，改变CPAM的 用量，以800r／min的转速搅拌2min后， 加入膨润士(相对于绝干浆的0．2％)反 应10秒，打开放液阀，在搅拌下收集最 初的lOOml滤液，根据回归方程测量一 次留着率，同时打开秒表记时测其滤水 性能。实验结果与CPAM一元助留助滤效 果比较。如图2、图3所示： 由图2和图3可以看出，二元微粒体 系的留着率随着CPAM用量的增加平缓地 上升；滤水时间随CPAM用量的增