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对造纸行业而言，聚丙烯酰胺主要用作纸浆纤维和添加剂的粘结剂，或者用于造纸工业中的废水处理。造纸行业本身对于聚丙烯酰胺的需求量就很高。相对于成熟的欧洲和北美市场，中国、南美、印度和其他亚太市场的增长势头令人欣喜。但由于金融危机的影响，造纸生产增速放缓，这就影响了聚丙烯酰胺市场的发展。另外，造纸行业本身的技术含量潜力较小，市场需求也较为稳定，这也就决定了用于该行业的聚丙烯酰胺仅能创造有限的利润。
聚丙烯酰胺在纸料中加入 PAM,能提高细小纤维和填料粒子在网上留着率,加速纸料的脱水.PAM的作用机理是浆料中的颗粒靠电中和或架桥而絮凝,得以在滤布上保留下来.絮块的形成也能使浆料中的水更易滤出,减少了纤维在白水中流失量,减少环境污染,又有利于提高过滤和沉淀等设备的效率.一般用作助留,助滤作用的 PAM多为阳离子型,如丙烯酰胺与二烷氨基烷基酯生成的共聚物,其他阳离子单体有丙烯酸二甲胺基乙酯氯化氨(DMCL)等.近来认为非离子和两性离子PAM也很有用.
使用 PAM还可以促进上胶,提高纸的表面性质(如孔隙,光学性,印刷性等).PAM用作长纤维纸的悬浮分散剂,可促进长纤维在抄纸时的分散,增加纸浆液的稳定性及填料和颜料的粘结性.在纸浆和造纸工业,用 AM共聚物可改进纸的印刷性能.这是由于会在纸浆中保留较多的填充剂,主要是高岭土,从而改进纸张表面结构.在pH=6—9时,使用 HPAM会使高岭土的滞留量增加30%—35%.除了 HPAM,还有 AM—乙烯和 AM—氯乙烯共聚物以及 AM—吡咯烷酮共聚物也可用来改善纸张表层的性质.
聚丙烯酰胺PAM加入纸浆内可提高纸的湿强度和干强度(拉伸强度,耐破度,耐折性等),AM—乙烯胺共聚物不仅可以改善纸张表层的性质,而且可以增强纸张的拉伸性能.提高强度是靠 AM共聚物中胺基的作用,对于潮湿状态的纸张尤其是这样(提高1000%和更高).用 AM共聚物增强纸张强度是由于添加的高分子同纸浆中含有的 Cr3+,Cu2+离子之间形成络合物.
在造纸工业中,PAM有多种用途,平均分子量为1000—l0000的作为分散剂,可改善纸页的均匀度.
3 聚丙烯酰胺采油
高分子PAM不仅是一种絮凝剂,又因为水溶液的粘度很高,也是一种极其优良的增稠剂.PAM因有增稠,絮凝和对流变性的调节等作用,在油田石油开采中可作多种用途的添加剂,如用作钻井液,压裂液,及聚合物驱油以提高石油采收率(EOR).在石油开采中,应用关键在于结合使用的条件和要求,合理设计并选用其组成结构,如分子形态,分子量,离子度等,以及正确的施工工艺.
3.1 聚丙烯酰胺PAM用作钻井液添加剂
钻井液在石油开采中用作钻井泥浆性能调整剂.PAM的作用是调节钻井液的流变性,携带岩屑,润滑钻头,有利钻进.此外,还可大大减少卡钻事故,减轻设备磨损,并能防止发生井漏和坍塌,使井径规则.在这方面经常使用的是部分水解聚丙烯酰胺,它由 PAM或聚丙烯腈水解而得.
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聚丙烯酰胺性能随着衍生物离子的不同而各有侧重。按电解质特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。聚丙烯酰胺具有对水中有机物去除效率高，用量少，沉降速度快，制水成本低，是其它絮凝剂无法替代的产品。因而在采油、选矿、洗煤、冶金、化工、造纸、纺织、制糖、医药、环保、建材、农业生产等部门都有广泛的使用。
