聚丙烯酸钠作为洗涤助剂

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聚丙烯酸钠作为洗涤助剂

聚丙烯酸钠作为洗涤助剂

在洗涤剂行业，磷酸盐、硅酸盐与碳酸盐一直是重要的助洗剂，特别是三聚磷酸钠(STPP)，其显著特点在于能与水中的Ca2+、Mg2+生成可溶性整合物，从而起到软化硬水的作用，并且有分散、乳化、增溶污垢的能力。但随着某些地区水体富磷，导致赤化的现象出现，无磷洗涤剂的呼声越来越高，从而掀起了代磷助剂开发与应用高潮。

国外于20世纪80年代开始研制新的助洗剂——聚丙烯酸钠。聚丙烯酸钠虽然对Ca2+、Mg2+的螯合能力弱，但它具有良好的分散污垢和防止污垢在织物上的再沉积能力以及优于STPP的抗酸能力等优点，被大量应用于低磷及无磷洗衣粉中。聚丙烯酸钠相对分子质量的分布是影响助洗性能的决定因素，作为洗涤助剂的聚合物其相对分子质量分布

平均为5万～8万。凌爱莲[21]初步考查了聚丙烯酸钠对十二烷基苯磺酸钠和十二烷基醇硫酸钠等阴离子表面活性剂的助洗作用，试验证实聚丙烯酸钠的去污力可达到或超过单使用三聚磷酸钠时的数值，是一种能够部分或完全取代三聚磷酸钠的聚合物洗涤剂。

为了改善丙烯酸均聚物对Ca2+、Mg2+螯合能力弱的缺点，人们开始研究在其分子链上共聚一些其它功能单体。目前采用较多的是马来酸和丙烯酸的共聚物[22,23]，聚合物分子中含有更多的-COO-Na+，其水溶性及螯合金属离子的能力显著增强。丙烯酸-马来酸酐共聚物具有很好的整合性能和分散性能，应用在洗涤剂中能缓冲pH值，丙烯酸的含量越高，产物的螯合力越低，分散力越高；马来酸酐的含量越高，产物的整合力就越高。按1：4的比例与4A沸石复配取代三聚磷酸钠制得无磷洗衣粉，其去污指数超过标准粉。


聚合氯化铝在造纸工业中除部分用于污水和清水处理（造纸中）外，其主要用途是用于松香中性施胶沉淀剂和助留、助滤剂，此外，它还可用于控制树脂障碍和作为阴离子杂质的捕捉剂等等。

1）聚合氯化铝用于松香中性施胶沉淀剂

由于范围内的资源紧缺，造纸用原料变得越来越宝贵，用更廉价的CaCO3填料来尽可能多地替代纤维变得更为实际，因此欧洲于八十年代中期率先采用松香中性施胶技术生产中性纸张，该生产过程可用 CaCO3 作为填料，这项技术成功的关键之一是用聚合氯化铝代替传统的明矾作为施胶沉淀剂。

由于聚合氯化铝可在中性甚至碱性范围内仍能保持较高的正电性，而不像Al2(SO4)3那样很快形成Al(OH)3沉淀，而且由于聚合氯化铝的预水解，它不像Al2(SO4)3那样把系统的pH值降得很低，所以，聚合氯化铝是十分理想的进行中性施胶的新型铝源，其施胶pH值可达到7.5。

继欧洲之后，北美和其他许多地区的纸厂都相继采用了这项技术变酸性造纸为中性造纸。利用这种方法进行中性施胶不仅大大降低了生产成本，同时也克服了用合成胶料（如AKD等）进行中性施胶时存在的一些难以避免的缺点（如打滑、施胶度难以控制等）。即使如此，由于聚合氯化铝是一种处于亚稳状态下的、复杂的无机高分子聚合物，因此，在使用过程中还存在着能否合理选用及其产品本身的稳定性等诸多问题，这还有待于在今后的研究和开发中进一步得到解决。

2）聚合氯化铝用作助留、助滤剂

湿部化学是研究在脱水、成形过程中，纸料中的各种细小组分、添加剂以及纤维之间相互作用的表面及胶体化学的规律。在过去的十几年当中，湿部化学的主要发展趋势是造纸过程由酸性向中、碱性环境的过渡，而近些年来，另一种发展趋势是在造纸湿部广泛使用各种各样的化学添加剂及添加系统。我国造纸工业以非木材纤维原料为主，其中又以禾本科植物纤维原料为主，由于草浆本身存在纤维短，杂细胞含量高，造成纸张强度差，抄纸过程中滤水困难，因而研究其在中、碱性条件下抄纸及利用各种助剂提高留着、滤水性能是适合我国国情的湿部化学的研究方向。

用作助留剂

目前，许多学说都认为，细小纤维和填料等在纸页中的留着主要通过两种方式作用，即机械截留和胶体絮凝作用来实现的，而随着对留着机理不断深入的研究，认为后一种作用更为重要。机械截留作用主要是颗粒机械地留着在逐渐形成的纸页结构中，这种机理类似于过滤作用，它仅仅适用于纸料中的较长纤维部分，无法说明细小组分留着率高的原因，也无法解释助留剂的助留效果。

当前，越来越多的研究集中于有关细小纤维及填料的留着机理，这些研究建立了许多不同的概念和模型，为解释和发展留着机理、优化工艺过程提供了理论基础。胶体絮聚作用包括凝聚作用（coagulation）和絮凝作用（flocculation）。凝聚作用（coagulation）指用无机盐或分子量小、电荷密度较高的聚合物使胶体悬浮液失去稳定性而发生絮聚的作用，所产生的絮聚物是细小而紧密聚集的沉淀物，它主要是通过电荷中和、异相凝聚和补缀作用几种形式来实现的。

絮凝作用（flocculation）指用一长链聚合物将胶体结合在一起，使胶体悬浮液失去稳定性而发生絮聚的作用，所产生的絮凝物为粗大、疏松、多孔的团块。絮凝作用主要通过桥联絮凝作用和网络絮凝作用两种形式来实现。

用作助滤剂

由于纸料的脱水过程会直接影响纸张的质量和纸机的运行性能，而且滤水性能的提高可以提高生产率，改善纸页成形，降低干燥部能耗等，所以提高纸料的滤水性能是湿部化学研究的重要内容之一。在通常情况下，几乎所有的助留剂和电荷中和剂均兼有助滤功能，所以硫酸铝、聚合氯化铝、阴离子淀粉、聚电解质以及微粒助留系统都可以起到助滤作用。

3）聚合氯化铝的其它用途

随着造纸过程逐渐由酸性转向中、碱性范围，白水封闭程度不断提高，高得率浆及涂布损纸数量的增加，纸浆中的阴离子杂质问题就越来越，若得不到及时处理，它将会严重影响到纸机操作及成纸质量。实践证明，本身带有较高阳电荷的聚合氯化铝是一种良好的杂质捕捉剂，它能与这些阴离子杂质结合并将其沉积到纤维上，从而不仅控制了阴离子杂质在纸浆中的干扰作用，也改善了纸浆的滤水性能，因为即使少量的阴离子纤维降解产物也会大大影响纸料的滤水作用。

与此同时，聚合氯化铝可以很容易地吸附到纤维表面，还可以吸附带有负电荷的填料和细小纤维，使它们更多地留着在纸页内部；与其他有机聚合物的协同作用可以有效地提高细料的留着率，并改善浆料的滤水性能。

此外，聚合氯化铝还可以有效地控制树脂障碍，其原理与消除阴离子杂质相同。与Al2(SO4)3相比，聚合氯化铝可以更有效地将树脂固着在纤维上，同时聚合氯化铝的使用可以大大减少BaSO4等不溶物的沉积。
大家都知道聚丙烯酰胺是常见的化学用品。那么，在实际的使用中具体是怎么样的呢？

1、阳离子聚丙烯酰胺应现使用现溶解，因为阳离子聚丙烯酰胺的水溶液会在20-48小时内自动水解，失去粘性，而终失去分散作用。

2 、阳离子聚丙烯酰胺在溶解时不可能全部溶解，一定会有一小部分未完全溶解的凝胶团，所以在应用时加上过滤设备，来防止这些凝胶团进入纸机，挂网和粘毛布或产生纸病。

聚丙烯酰胺

3、在纸机开始串水时，要先加入阳离子聚丙烯酰胺，使系统中存在阳离子聚丙烯酰胺来预防未经分散的长纤维结团，使生产较为快速地达到正常状态，由于阳离子聚丙烯酰胺不能一次性加入过多，所以使其均匀，匀速、并分散地加人。并且加入的速度不能过快，一般在0.15公斤/分左右为宜。在阳离子聚丙烯酰胺加入水中的同时，要有一定压力的清水注入其加入点，使其在加入水中后立即被稀释和溶解，达到的溶解效果。

4、当阳离子聚丙烯酰胺的加人量发生变化时，浆料在纸机上的脱水速度会随之变化，阳离子聚丙烯酰胺加入量调整过大，会出现脱水过快或过慢，影响生产的正常与稳定。
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