隨著國內(nèi)外造紙工業(yè)向著高速化、夾網(wǎng)型、封閉型和廢紙回用的方向快速發(fā)展，造紙濕部的化學(xué)環(huán)境愈來愈復(fù)雜，這對濕部的化學(xué)添加劑無疑提出了嚴峻的考驗——必須具備抗剪切和適應(yīng)能力強等條件。
因此，我國急需開發(fā)新型的造紙濕部助劑。本文采用復(fù)合引發(fā)體系，通過水溶液自由基聚合反應(yīng)，制備出一系列不同分子量和不同電荷密度的高分子量陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)和兩性聚丙烯酰胺(AmPAM)，并將其作為助留助濾劑用于造紙濕部和作為絮凝劑用于造紙工業(yè)廢水的處理，優(yōu)化其應(yīng)用條件。同時，對其應(yīng)用時的作用機理進行了探討。
通過中試，找出合理的實現(xiàn)工業(yè)化的工藝路線，以期為實際生產(chǎn)和應(yīng)用提供依據(jù)。 本文第一部分研究了高分子量陽離子和兩性聚丙烯酰胺的合成。根據(jù)自由基聚合原理，采用復(fù)合引發(fā)體系，對丙烯酰胺單體(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨單體(DMC)和2—丙烯酰胺基—2—甲基丙烯磺酸單體(AMPS)進行自由基共聚合反應(yīng)，制備出一系列不同分子量和不同電荷密度的高分子量CPAM和AmPAM。分別研究了pH值、引發(fā)劑用量、聚合濃度、反應(yīng)起始溫度等因素對聚合物分子量的影響，優(yōu)選出合成工藝。
本文第二部分對所合成的高分子量陽離子聚丙烯酰胺的性能進行了研究。運用核磁共振、紅外光譜、膠體滴定等一系列檢測方法，對高分子量CPAM的性能進行了檢測，說明采用該聚合方法是比較成功的。 本文第三部分研究了高分子量陽離子和兩性聚丙烯酰胺對漂白麥草漿的助留助濾作用。
其助留助濾性能，隨CPAM陽離子化度的增加而增強，隨AmPAM陰離子化度的增加也增強，隨CPAM和AmPAM分子量和用量的增大而增強;在pH值4～10的范圍內(nèi)，CPAM和AmPAM的助留助濾性能變化不大，在中堿性環(huán)境略好;用CPAM和膨潤土組成的微粒助留系統(tǒng)可顯著提高漿料的留著率和濾水性能。同時考察了動態(tài)條件下攪拌速度、接觸時間、CPAM用量、pH值以及微粒系統(tǒng)中膨潤土用量對一次留著率的影響。
本文第四部分探討了陽離子聚丙烯酰胺的助留機理。將膠體滴定技術(shù)和Zeta電位測定法相結(jié)合，分別對單獨添加CPAM和先加入PAC后加入CPAM時漿料的電荷電位進行了分析，從理論上闡明了各自的作用機理。 本文第五部分研究了高分子量陽離子和兩性聚丙烯酰胺對造紙工業(yè)廢水 天津科技大學(xué)碩士學(xué)位論文的絮凝作用。
高分子量 CPAM和 AmPAM與無機絮凝劑復(fù)配處理廢紙脫墨廢水，效果理想。超高分子量 CPAM和 PAC復(fù)配處理箱板紙生產(chǎn)廢水，絮凝效果理想。 本文第六部分介紹了高分子量CPAM合成的中間試驗。
按實驗室的合成路線，進行了中試。對中試產(chǎn)品的分子量和陽離子化度進行了檢測，找出造成中試產(chǎn)品分子量差異性的原因，其陽離子化度符合要求。通過中試，找出了合理的實現(xiàn)工業(yè)化的工藝路線。
