本發明涉及造紙領域,特別涉及一種造紙助留助濾、造紙污泥廢水所用到的兩性聚丙烯酰胺絮凝藥劑。
背景技術:
在近年來,由于廢紙張的大量使用,短纖維原料的增加,紙機車速的不斷提高,造紙白水的高度循環利用,造紙系統向中性/堿性體系的發展等等,使造紙濕部產生了一個新的障礙,即陰離子雜質的聚集和積累,致使紙頁的成型條件惡化,大大削弱了陰離子型聚丙烯酰胺助留助濾體系的效果,甚至完全失效。這使得紙機濕部的助留助濾技術變得越來越重要。
兩性聚丙烯酰胺的開發是針對水處理問題立項的,主要用作絮凝劑、分散劑等。用在造紙助留助濾和造紙污水絮凝處理也取得了良好的效果。
兩性PAM通過架橋絮凝作用可以顯著提高抄紙過程中纖細物和填料的留著率,加快紙料在紙機網部的濾水性并且可以在大范圍的pH值內使用。此外兩性聚丙烯酰胺也可用作造紙污泥廢水的絮凝處理,陽離子、陰離子非離子基的不同比例和被處理污泥的種類和性狀不同,都會對絮凝效果產生一定的影響。采用兩性聚丙烯酰胺處理廢水,能達到較低的濾餅含水率,綜合性能優于粉狀陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑,因此,開發不同分子量的兩性聚丙烯酰胺勢在必行。
技術實現要素:
本發明通過合成一種兼具絮凝作用的兩性聚丙烯酰胺助留助濾藥劑,主要用在造紙濕布工藝和造紙污泥廢水的絮凝處理。
一種兼具絮凝作用的兩性聚丙烯酰胺助留助濾劑,含酰胺類、有機酸、季銨鹽、引發劑、pH調節劑、穩定劑和去離子水。各組分的重量百分比為:
酰胺類: 20%~30%
季銨鹽: 5%~10%
有機酸: 0.5%~5%
引發劑: 0.1%~0.2%
pH值調節劑: 0.5%~1%
穩定劑: 0.1%~1%
其余為去離子水。
所述的酰胺類為丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺的一種,本實驗選用丙烯酰胺50%水溶液。
所述的有機酸為丙烯酸。
所述的季銨鹽為丙烯酸二甲氨基乙酯或甲基丙烯酸二甲氨基乙酯與氯甲烷、氯乙烷、氯化芐、烯丙基氯、丙烯溴、硫酸二甲酯等形成的DM的陽離子季銨化物。
所述的pH調節劑為鹽酸、硫酸、磷酸的一種,控制反應體系的pH值為3~6。
所述的引發劑為過氧化氫-氯化亞鐵、過硫酸鉀-氯化亞鐵、過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉、過硫酸銨-亞硫酸氫鈉、異丙苯過氧化氫-氯化亞鐵的一種(氧化劑與還原劑的質量比為1:1或1:2)。
所述的穩定劑選定為草酸。
具體實施方式:
下面通過實施例對本發明進行詳細說明,本發明的保護不限于所列舉的實施例。還應包括在不偏離本發明范圍條件下,對公開的方法進行本領域技術人員顯而易見的各種改變。
實施例1:
在配有溫度計、恒壓滴定管、攪拌器的三口燒瓶中依次加入55份水,20份丙烯酰胺50%水溶液,2.5份丙烯酸,7.5份N,N’-二甲基,N-乙基甲基丙烯酰氧乙基銨,用HCl調節上述的溶液的pH為3~4,通氮氣吹掃除氧30 min,加入過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉氧化還原引發劑0.1%份,在25 oC下低溫引發聚合6 h,達到預期的粘度和分子量,再繼續升溫到70 oC,在70 oC下高溫老化2 h以上以進一步提高轉化率。老化后補加穩定劑草酸和多余的水繼續攪拌30 min即可得到透明的膠狀聚丙烯酰胺。
實施例2:
在配有溫度計、恒壓滴定管、攪拌器的三口燒瓶中依次加入55份水,20份丙烯酰胺50%水溶液,2.5份丙烯酸,7.5份N,N’-二甲基,N-乙基甲基丙烯酰氧乙基銨,用HCl調節上述的溶液的pH為3~4,通氮氣吹掃除氧30 min,加入過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉氧化還原引發劑0.2%份,在30oC下低溫引發聚合2.5 h,達到預期的粘度和分子量,再繼續升溫到70oC,在70oC下高溫老化6 h以上以進一步提高轉化率。老化后補加穩定劑草酸和多余的水繼續攪拌30 min即可得到透明的膠狀聚丙烯酰胺。
產品的性能測試與比較:
將上述實驗1所述產品進行特性粘數和分子量的測定,特性粘數為12.0 dl/g,分子量在500~1200萬之間,透明度較高。將本實驗制備的產品和江蘇某廠生產的粉狀陽離子聚丙烯酰胺作用于威海市某造紙廠進行造紙污水的絮凝實驗,加藥量為千分之一,通過對比發現:本實驗合成的聚丙烯酰胺絮凝劑絮凝速率快,上層清液透明度高,透光率分別為98.6%和93.7%;脫水率分別為72.5%和54.5%。絮凝效果優于國內同類產品。
將上述實驗2所述產品進行打漿度和成紙灰分的測定,本實驗所合成的兩性聚丙烯酰胺用量在0.05%,打漿度相比空白樣降低了8 oSR,助慮性能有所提高。灰分由原來的14.5%提高到17%,助留效果也有所提高。
以上所述,僅是本發明的最佳實施例而已,并非對本發明的技術方案做任何形式上的限制,凡是根據本發明的技術實質對以上實施例所作的簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發明的技術方案范圍。