PolyacrylamidPolyacrylamid (PAM) ist ein weit verbreitetes Additiv in der Papierindustrie. Als wasserlösliches Polymer zeichnet es sich durch hervorragende Flockungs-, Verdickungs- und Dispergiereigenschaften aus. Es findet in verschiedenen Prozessen mit unterschiedlichen Funktionen Anwendung und ist in der Papierherstellung unverzichtbar. Durch die Verbesserung der Zellstoffeigenschaften und die Steigerung der Betriebseffizienz von Papiermaschinen hat PAM der Papierindustrie erhebliche wirtschaftliche Vorteile gebracht. Dieser Artikel beschreibt detailliert die Anwendung von Polyacrylamid in der Papierproduktion und dessen Einfluss auf die Steigerung der Produktionseffizienz.
Grundlegende Eigenschaften und Funktionen von Polyacrylamid
Polyacrylamid ist ein hochmolekulares Polymer, das sich anhand seiner Ladungseigenschaften in nichtionische, anionische, kationische und amphotere Typen unterteilen lässt. Löst man PAM in Wasser, so ermöglicht seine langkettige Molekularstruktur hervorragende Funktionen wie Flockung, Verdickung, Retention und Filtration. In der Papierindustrie findet Polyacrylamid hauptsächlich folgende Anwendung:
1. Merkhilfe:
PAM-Moleküle besitzen eine lange Kettenstruktur und können an der Oberfläche von Fasern und Füllstoffen adsorbiert werden, um Brücken zu bilden. Dadurch wird die Haftung von Füllstoffen und Fasern auf der Papierbahn verbessert. Faserverluste im Reinstwasser und Rohstoffverluste werden reduziert. Durch die erhöhte Haftung von Füllstoffen und Fasern lassen sich die physikalischen Eigenschaften des Papiers, wie Glätte, Bedruckbarkeit und Festigkeit, verbessern.
2. Filterhilfsmittel:
Verbesserung der Entwässerungsleistung von Zellstoff, Beschleunigung des Wasserfiltrationsprozesses und Reduzierung des Energieverbrauchs.
3. Flockungsmittel:
Beschleunigung der Schlammentwässerung: PAM kann kleine Fasern, Füllstoffe und andere suspendierte Stoffe im Zellstoff effektiv ausflocken, um große Partikelflocken zu bilden, die Schlammabsetzung und -entwässerung zu beschleunigen und die Kosten der Schlammbehandlung zu senken.
Verbesserung der Wasserqualität: PAM kann Schwebstoffe und organische Stoffe im Abwasser effektiv entfernen, den BSB und CSB im Abwasser reduzieren, die Wasserqualität verbessern und die Umweltverschmutzung verringern.
4. Dispergiermittel:
Verhindert Faserverklumpung: PAM kann Faserverklumpungen im Zellstoff wirksam verhindern, die Gleichmäßigkeit des Zellstoffs verbessern und die Papierqualität steigern.
Anwendung von Polyacrylamid in der Papierherstellungstechnologie
1. Zellstoffaufbereitungsphase
Bei der Zellstoffaufbereitung gehen feine Fasern und Füllstoffe leicht mit dem Abwasser verloren, was zu Ressourcenverschwendung und Umweltverschmutzung führt. Der Einsatz von kationischem Polyacrylamid als Retentionsmittel ermöglicht die effektive Bindung und Fixierung kleiner Fasern und Füllstoffe im Zellstoff durch Ladungsneutralisierung und Brückenbildung. Dies reduziert nicht nur den Faserverlust, sondern auch die Belastung der Kläranlagen.
2. Nassbereichssystem der Papiermaschine
Im Nassbereich von Papiermaschinen ist eine schnelle Entwässerung der Schlüssel zur Steigerung der Produktionseffizienz. Anionisches oder nichtionisches Polyacrylamid kann als Filterhilfsmittel eingesetzt werden, um das Austreten von Wasser aus der Faserstruktur durch verbesserte Ausflockung zwischen den Fasern zu erleichtern. Dieses Verfahren verkürzt die Entwässerungszeit deutlich und reduziert gleichzeitig den Energieverbrauch während der Trocknungsphase.
3. Papierherstellungsphase
Als Dispergiermittel kann Polyacrylamid die Faserflockung wirksam verhindern und die Gleichmäßigkeit und Oberflächenglätte des Papiers verbessern. Durch die gezielte Auswahl des Molekulargewichts und der Ladungsdichte von Polyacrylamid lassen sich die physikalischen Eigenschaften des fertigen Papiers, wie Zug- und Reißfestigkeit, optimieren. Darüber hinaus verbessert Polyacrylamid die Beschichtungswirkung von gestrichenem Papier und optimiert dessen Druckeigenschaften.
Die wichtigsten Vorteile von Polyacrylamid bei der Verbesserung der Produktionseffizienz
1. Rohstoffverluste reduzieren
Der Einsatz von Retentionsmitteln verbessert die Retentionsrate von Feinfasern und Füllstoffen im Zellstoff erheblich, reduziert den Rohstoffverbrauch und spart direkt Produktionskosten.
2. Den Dehydrationsprozess beschleunigen
Durch den Einsatz von Filterhilfsmitteln wird der Entwässerungsprozess effizienter, wodurch die Betriebsgeschwindigkeit der Papiermaschine erhöht und der Produktionszyklus verkürzt wird. Dies steigert nicht nur die Produktionskapazität, sondern reduziert auch den Energieverbrauch.
3. Den Abwasserbehandlungsdruck reduzieren
Durch die Verbesserung der Flockungswirkung kann Polyacrylamid den Gehalt an suspendierten Feststoffen im Abwasser wirksam reduzieren, die Belastung der Kläranlagen von der Quelle her verringern und die Umweltschutzkosten der Unternehmen senken.
4. Verbesserung der Papierqualität
Durch den Einsatz von Dispergiermitteln wird die Faserverteilung im Papier gleichmäßiger, die physikalischen und visuellen Eigenschaften des Papiers werden deutlich verbessert und die Wettbewerbsfähigkeit des Produkts auf dem Markt wird gesteigert.
Faktoren, die die Anwendungswirkung von Polyacrylamid beeinflussen
Um die Leistungsfähigkeit von Polyacrylamid voll auszuschöpfen, müssen folgende Faktoren berücksichtigt werden:
1. Auswahl des PAM-Modells
Unterschiedliche Papierherstellungsverfahren und Papiersorten stellen unterschiedliche Anforderungen an das Molekulargewicht und die Ladungsdichte von PAM. Hochmolekulares PAM eignet sich für die Flockung und als Filterhilfsmittel, während niedermolekulares PAM besser für die Dispersion geeignet ist.
2. Betrag und Additionsmethode
Die zugegebene PAM-Menge muss präzise kontrolliert werden. Zu hohe Mengen können negative Auswirkungen haben, wie z. B. die Dehydratisierungsleistung beeinträchtigen oder die Produktionskosten erhöhen. Gleichzeitig sollte eine gleichmäßige Zugabemethode angewendet werden, um lokale Aggregationen zu vermeiden, die die Wirkung beeinträchtigen.
3. Prozessbedingungen
Temperatur, pH-Wert und Wasserbeschaffenheit beeinflussen die Leistung von PAM. So erzielt beispielsweise kationisches PAM die besten Ergebnisse in neutralen bis leicht sauren Umgebungen, während anionisches PAM für alkalische Umgebungen geeignet ist.
Als multifunktionales Additiv in der Papierindustrie trägt Polyacrylamid (PAM) maßgeblich zur Steigerung der Produktionseffizienz, zur Senkung der Produktionskosten und zur Verbesserung der Produktqualität bei. Dies ist auf seine hervorragenden Flockungs-, Retentions-, Filtrations- und Dispersionseigenschaften zurückzuführen. In der Praxis müssen Unternehmen die Einsatzbedingungen von PAM entsprechend ihren jeweiligen Prozessmerkmalen und -anforderungen sorgfältig auswählen und optimieren, um den größtmöglichen wirtschaftlichen und ökologischen Nutzen zu erzielen.
Veröffentlichungsdatum: 28. November 2024
