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阴离子聚丙烯酰胺在生产薄页纸中的应用

发布时间:2019-12-05 08:51:28     作者:波涛净水

在生产薄页纸过程中,通过对几种阴离子聚丙烯酰胺(APAM)的比较,选出了性能较好的一种阴离子聚丙烯酰胺作为纤维分散剂,提高了成纸性能指标。

纸料悬浮液中纤维分散状况的好坏直接影响成纸的性能指标。纤维分散剂的应用能减缓纤维的絮聚和沉降,并使纤维均匀分布在水中,大大改善了上网浆料的匀度,从而可以在较低的打浆度和较长的纤维下抄造较薄的高质量纸张。

目前使用较多的造纸分散剂为阴离子聚丙烯酰胺(APAM)及聚氧化乙烯,其中纤维分散剂APAM因其性能与价格因素,是较为普遍使用的一种纤维分散剂。

阴离子聚丙烯酰胺是一种线性有机高聚物,其水溶液呈胶体状,有一定的黏度。其主要作用机理为:使浆水的黏度增高,相当于在纤维表面附着了一层薄薄的润滑膜,起到了水溶性润滑剂的作用,使纤维相互滑过而不致缠结;悬浮液黏度的增加也增加了纤维在介质中的悬浮性,延长了纤维沉降的时间;浆液黏度的增加大大限制了纤维在水中的运动自由度,使纤维不相互接触,减少了纤维间的絮聚,改善了纤维成形交织的能力。

根据其作用机理及在使用过程中的摸索,阴离子聚丙烯酰胺水溶液的黏度是影响其使用性能的重要因素,一般来说,在一定范围内黏度越高分散效果越好。影响溶液黏度的主要原因有:分子量越大,水溶液黏度越高;浓度越大,黏度越大;制备过程中搅拌速度及搅拌时间、叶片形状对溶液的黏度均有影响;水溶液的贮存时间、生产厂家不同产品性能不同。为此我们在生产中对几种型号的阴离子聚丙烯酰胺进行了比较,最终选出较为适合的阴离子聚丙烯酰胺作为分散剂。

1、阴离子聚丙烯酰胺产品性能

在生产中我们对几种不同型号的阴离子聚丙烯酰胺进行了试用,主要的性能指标见表1。

表1几种APAM的性能指标

品种 AN926 Y AN926 SHU M-200 M-120
外观 淡黄色颗粒 白色颗粒 白色颗粒 白色颗粒
浓度/% 0.034 0.034 0.038 0.049
黏度/mPa·s 6.24 6.29 6.21 5.41
0#转子26℃
转速/rpm
50 50 50 50
扭矩/% 51.9 52.3 51.6 45.2
性能特点 易溶于水,提高液体黏度,促进纤维分散。 易溶于水,溶解时间短,分散效果不受其他助剂的影响。

2、溶解方法及注意事项

2.1几种阴离子聚丙烯酰胺的溶解方法

按0.03%的溶解浓度计算,称取4kg阴离子聚丙烯酰胺平均放入2个料斗内。

首先在溶解槽内加水至第一组叶翅,开动搅拌器,搅拌速度为40r/min,开始加阴离子聚丙烯酰胺。

料斗内的阴离子聚丙烯酰胺经气流吹散,均匀地落在水膜上,进人到溶解槽内,整个加料过程控制在40min左右。

补加水到规定液位,再继续搅拌40min,制备完毕。经60目筛网导入阴离子聚丙烯酰胺贮存槽内备用。

2.2溶解过程中的注意事项

溶解浓度小于0.1%,水温应低于70℃,以免快速降解,影响使用性能。

加人溶解罐时切勿太快,以免形成不溶物,影响纸页外观。

本产品遇高硬度的水或硫酸铝、中性施胶剂及阳离子聚合物,黏度会发生变化。

溶解时应避免接触铁器溶解罐,可使用不锈钢、水泥或塑料材质。

注意溶解过程中搅拌速度不能过快,同时溶解后的水溶液存放时间不宜过长。

3、在生产中的使用结果

几种阴离子聚丙烯酰胺的使用条件相同,加入量均为0.4%(对绝干浆),生产纸种为滤嘴棒成型纸,试用结果见表2、表3。

表2几种分散剂的溶解情况比较

品种 AN926 Y AN926SHU M-200 M-120
溶后筛余物(每溶解罐过滤) 筛余物较多,呈黏稠状,中间有小块果冻 筛余物呈大块果冻状,都在1.0cm以上 在第一组发现1个小果冻块,第二组有3个很小的,其它没有。但在网外发现也有果冻状的。
试用时间/h 7 5 10 10
试用结果 纸面粘眼较多,粘眼较大 纸面上有粘眼,粘眼也较大 纸面状态比较好,洞眼很少,均度与SW比没有明显区别。 与M-200比使用效果没有明显区别。

表3成纸指标检测结果

指标 AN926Y AN926SHU M-200 M-120
定量/g.m-2 26.2 25.4 25.0 25.1
横向定量差/g.m-2 0.5 1.0 0.4 0.6
厚度/mm 0.066 0.064 0.062 0.063
紧度/g.m-3 0.40 0.40 0.40 0.40
抗张强度(纵/横)kN.m-1 1.90/0.51 1.82/0.58 1.73/0.57 1.89/0.66
伸长率(纵/横)/% 2.33/4.03 1.94/3.58 2.23/3.35 2.45/4.14
透气度变异系数/% 6.08 5.38 4.83 4.89
白度/% 82.8 82.2 83.2 82.6
下机水份/% 6.1 6.5 6.6 6.3

4、总结

4.1通过对几种阴离子聚丙烯酰胺溶解过程的观察,M-200的溶解性能从四组的筛余物上看,好于其他三种阴离子聚丙烯酰胺。

4.2从纸页匀度上看,M-200的使用与其他三种比较对纤维分散效果没有明显的区别。但粘眼问题明显改善,粘眼的数量也明显减少,提高成品率。

4.3从试用结果上看,综合价格因素M-200要好一些,后续生产中也一直使用M-200阴离子聚丙烯酰胺。

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