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一種用作助留助濾劑和絮凝劑的兩性聚丙烯酰胺的合成的制作方法

文檔序號(hào):12243021閱讀:198來源:國知局

本發(fā)明涉及造紙領(lǐng)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(shù):

在近年來,由于廢紙張的大量使用,短纖維原料的增加,紙機(jī)車速的不斷提高,造紙白水的高度循環(huán)利用,造紙系統(tǒng)向中性/堿性體系的發(fā)展等等,使造紙濕部產(chǎn)生了一個(gè)新的障礙,即陰離子雜質(zhì)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(jī)濕部的助留助濾技術(shù)變得越來越重要。

兩性聚丙烯酰胺的開發(fā)是針對(duì)水處理問題立項(xiàng)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(xì)物和填料的留著率,加快紙料在紙機(jī)網(wǎng)部的濾水性并且可以在大范圍的pH值內(nèi)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(huì)對(duì)絮凝效果產(chǎn)生一定的影響。采用兩性聚丙烯酰胺處理廢水,能達(dá)到較低的濾餅含水率,綜合性能優(yōu)于粉狀陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑,因此,開發(fā)不同分子量的兩性聚丙烯酰胺勢(shì)在必行。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)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(jī)酸、季銨鹽、引發(fā)劑、pH調(diào)節(jié)劑、穩(wěn)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(jī)酸: 0.5%~5%

引發(fā)劑: 0.1%~0.2%

pH值調(diào)節(jié)劑: 0.5%~1%

穩(wěn)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(shí)驗(yàn)選用丙烯酰胺50%水溶液。

所述的有機(jī)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(diào)節(jié)劑為鹽酸、硫酸、磷酸的一種,控制反應(yīng)體系的pH值為3~6。

所述的引發(fā)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(zhì)量比為1:1或1:2)。

所述的穩(wěn)定劑選定為草酸。

具體實(shí)施方式:

下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明,本發(fā)明的保護(hù)不限于所列舉的實(shí)施例。還應(yīng)包括在不偏離本發(fā)明范圍條件下,對(duì)公開的方法進(jìn)行本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的各種改變。

實(shí)施例1:

在配有溫度計(jì)、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(diào)節(jié)上述的溶液的pH為3~4,通氮?dú)獯祾叱?0 min,加入過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉氧化還原引發(fā)劑0.1%份,在25 oC下低溫引發(fā)聚合6 h,達(dá)到預(yù)期的粘度和分子量,再繼續(xù)升溫到70 oC,在70 oC下高溫老化2 h以上以進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)化率。老化后補(bǔ)加穩(wěn)定劑草酸和多余的水繼續(xù)攪拌30 min即可得到透明的膠狀聚丙烯酰胺。

實(shí)施例2:

在配有溫度計(jì)、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(diào)節(jié)上述的溶液的pH為3~4,通氮?dú)獯祾叱?0 min,加入過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉氧化還原引發(fā)劑0.2%份,在30oC下低溫引發(fā)聚合2.5 h,達(dá)到預(yù)期的粘度和分子量,再繼續(xù)升溫到70oC,在70oC下高溫老化6 h以上以進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)化率。老化后補(bǔ)加穩(wěn)定劑草酸和多余的水繼續(xù)攪拌30 min即可得到透明的膠狀聚丙烯酰胺。

產(chǎn)品的性能測(cè)試與比較:

將上述實(shí)驗(yàn)1所述產(chǎn)品進(jìn)行特性粘數(shù)和分子量的測(cè)定,特性粘數(shù)為12.0 dl/g,分子量在500~1200萬之間,透明度較高。將本實(shí)驗(yàn)制備的產(chǎn)品和江蘇某廠生產(chǎn)的粉狀陽離子聚丙烯酰胺作用于威海市某造紙廠進(jìn)行造紙污水的絮凝實(shí)驗(yàn),加藥量為千分之一,通過對(duì)比發(fā)現(xiàn):本實(shí)驗(yàn)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(yōu)于國內(nèi)同類產(chǎn)品。

將上述實(shí)驗(yàn)2所述產(chǎn)品進(jìn)行打漿度和成紙灰分的測(cè)定,本實(shí)驗(yàn)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(fā)明的最佳實(shí)施例而已,并非對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做任何形式上的限制,凡是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案范圍。

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