Нионный полиакриламид (N-PAM)

CAS номер:

9003-05-8

Молекулярная формула:

(C₃H₅NO)_n

Структурная формула:

Свойства:

Неионогенный полиакриламид обладает зарядовой нейтральностью при производстве бумаги. Его молекулярная цепь содержит только группы —CONH₂, что обеспечивает электрическую стабильность при pH 4~9. Он остается стабильным при жесткости воды от 0 до 1000 мг/л (в пересчете на CaCO₃) и при различных концентрациях солей, с изменением ζ-потенциала менее 3 мВ.

Типичная относительная молекулярная масса колеблется от 8 до 18*10⁶. Радиус гирации Rg составляет примерно 200~260 нм. Одна цепь может соединять 10~30 волокон или частиц наполнителя, образуя флокулы в основном за счет соединения. Фрактальная размерность Df флокул составляет около 2.3, что примерно на 0.2 выше, чем у анионных типов при той же концентрации. Сопротивление сдвигу увеличивается примерно на 25~35%, демонстрируя большую стабильность при высокой скорости и сдвиговых возмущениях.

Низкая поверхностная активность предотвращает нейтрализацию заряда красками, квасцами или проклеивающими веществами. Это позволяет избежать появления цветных пятен и отложений, что делает его подходящим для сортов бумаги, требующих высокой яркости и качества поверхности, таких как культурная бумага и термобумага. В целом, он повышает степень удержания, эффективность обезвоживания и стабильность процесса.

Спецификация:

Применение:

1. Улучшение удержания и дренажа в мокрой части

При производстве на высокоскоростных бумагоделательных машинах (800~1800 м/мин) широкое использование наполнителей CaCO₃ (≤30%) часто приводит к снижению начальной степени удержания ниже 65%. Для решения этой проблемы особенно важно внедрение технологии улучшения удержания и дренажа в мокрой части.

Был внедрен подход с двойным добавлением, сочетающий неионогенный полиакриламид (0.3~0.8 кг/т бумаги) и PAC (3~5 кг/т бумаги) в мокрой секции с интервалом 3~5 секунд. Этот метод комбинированного добавления повысил коэффициент удержания до 78~82%. Одновременно скорость дренажа сетки увеличилась на 10~15%, что значительно снизило потребление пара до 0.15 т пара/т бумаги. Это демонстрирует, что оптимизация рецептур удержания и дренажа эффективно повышает производительность бумагоделательной машины.

2. Агенты сухой прочности

Смешивание NPAM с сульфатом алюминия (Al₂O₃ 0.8% концентрация целлюлозы) в дозировке 0.5~1.0 кг/т бумаги значительно улучшило индекс кольцевого раздавливания готовой бумаги на 12~18% и индекс разрыва на 10%. Особенно при переработке OCC и смешанной макулатуры неионогенный полиакриламид превосходит анионные добавки, не вызывая снижения степени проклеивания, тем самым сохраняя общее качество бумаги.

3. Рекуперация белой воды и рециркуляция свежей воды

В закрытых системах белой воды с концентрацией взвешенных твердых частиц (SS) 800~1500 мг/л добавление NPAM (0.5~1 мг/л в сочетании с PAC 10 мг/л) снижает SS в сточных водах флотации ниже 30 мг/л и мутность ниже 10 NTU. Эта технология повышает коэффициент повторного использования чистой воды до более 90%, снижая потребление свежей воды на тонну бумаги до менее 5 м³. Такой подход позволяет сохранять водные ресурсы и снижать производственные затраты.

Использование:

1. Процедура растворения препарата

Растворение препарата имеет основополагающее значение для обеспечения эффективности неионогенного полиакриламида (NPAM) и требует строгого контроля следующих ключевых параметров.

Контроль концентрации: поддерживайте фиксированный диапазон 0.05%~0.1%. Чрезмерно высокие концентрации могут вызвать комкование и неполное растворение; чрезмерно низкие концентрации снижают эффективность и увеличивают затраты на доставку.

Требования к окружающей среде: температура воды должна поддерживаться в диапазоне от 15 °C до 35°C. При температуре ниже 15°C растворение замедляется, при температуре выше 35°C может произойти разложение полимера.

Перемешивание и время: поддерживайте скорость перемешивания на уровне 1~1.5 м/с, чтобы предотвратить сдвиг молекулярной цепи из-за чрезмерной скорости. Время растворения должно быть ≥45 минут, чтобы обеспечить полное разворачивание молекул.

Очистка воды: при жесткости воды более 300 мг/л обязательно проводится умягчение. Ионы кальция в жесткой воде вступают в реакцию с амидными группами NPAM с образованием карбоксилатного геля кальция, что непосредственно приводит к потере эффективности NPAM.

2. Выбор точки добавления

Выбор точки добавления напрямую влияет на эффективность взаимодействия NPAM с целлюлозой.

Основное положение: устанавливается после напорного сита и перед напорным ящиком. Напорное сито удаляет примеси, чтобы предотвратить засорение оборудования ниже по потоку; добавление перед напорным ящиком обеспечивает тщательное смешивание неионогенного полиакриламида с целлюлозой.

Время пребывания: обеспечьте время пребывания 8-12 секунд между добавлением и поступлением в напорный ящик, чтобы неионогенный полиакриламид полностью адсорбировался на волокнах и наполнителях.

Избегайте взаимодействия: соблюдайте расстояние не менее 3 метров от точек добавления катионных добавок, таких как катионный крахмал или катионный полиакриламид (CPAM). Близость добавок с противоположными зарядами приводит к нейтрализации зарядов, нарушая флокуляцию и сводя на нет эффект удержания.

3. Оптимизация дозировки

Оптимальная дозировка должна быть достигнута путем сочетания лабораторных испытаний и тонкой настройки на месте, чтобы максимизировать эффективность при минимальных затратах.

Предварительный отбор в лаборатории (метод DDJ). Сначала зафиксируйте дозировку полихлорида алюминия (PAC) на уровне 5 кг/тонну бумаги. Затем добавьте NPAM в градиенте 0.2, 0.5, 0.8 и 1.0 кг/тонну бумаги. Выберите минимальную дозировку NPAM, которая обеспечивает максимальную степень удержания при первом проходе и мутность белой воды < 20 NTU в качестве базового эталонного значения.

Точная настройка в полевых условиях: Начните дозирование с 90% от оптимальной дозы, определенной в лаборатории (т. е. оптимальное значение минус 10%). Постоянно контролируйте мутность белой воды с помощью онлайн-мутномера. Если мутность превышает 20 NTU, умеренно увеличьте дозировку. Если коэффициент удержания не показывает значительного улучшения, уменьшите дозировку, чтобы избежать потерь.

Упаковка и хранение:

25 кг/мешок (порошок), 25 кг/мешок (коллоид), внутренний мешок из ПВХ-пленки, наружные синтетические плетеные мешки. Хранить в сухом месте.

Ключевые слова:

Нионный полиакриламид (N-PAM), Полиакриламид, Коагулянт, Флокуляция, Катионный флокулянт, Катионный полиэлектролит, Катионный полимер, Катионный ПАМ, Катионный акриламидный кополимер, Катионный полимерный коагулянт, Катионный полиэлектролитический флокулянт, Катионный водорастворимый полимер, Катионный эмульсионный полимер, Катионный синтетический полимер, Полиакриламид с положительным зарядом.