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盡管全球聚丙烯酰胺市場在2009年受金融危機的影響呈現衰退跡象,但2011年今后將逐漸回暖,到2015年,市場規模將達到25.1億美元。市場發展的主要動力來自于下游行業的復蘇、華爾網本地行業環保政策要求與產品相關的技術服務帶來的利潤以及新興市場的快速成長等。對造紙行業而言,聚丙烯酰胺主要用作紙漿纖維和添加劑的黏結劑,或者用于廢水處理。相對于成熟的歐洲和北美市場,中國、華爾網本地南美、華爾網本地印度和其他亞太市場的增長勢頭令人欣喜。但由于經濟發展趨于平緩和歐洲債務危機的影響,造紙生產增速放緩,阻礙了聚丙烯酰胺市場的發展。另外,造紙行業本身的技術含量不高,市場需求也較為穩定,這也就決定了用于該行業的聚丙烯酰胺所能創造有限的利潤。
聚丙烯酰胺溶液的粘度主要反映了液體分子之間因流動或相對運動所產生的內摩擦阻力。內摩擦阻力與聚合物的結構、華爾網溶劑的性質、華爾網溶液的濃度及溫度和壓力等因素有關,它的數值越大,表明溶液的粘度越大。聚丙烯酰胺分子鏈中陽離子基團相對于陰離子基團數目較多,凈電荷較多,極性較大,而H2O是極性分子,根據相似相溶原理,聚合物水溶性較好,特性黏度較大;隨著礦物質含量的增加,正的靜電荷部分被陰離子包圍形成離子氛,從而與周圍正的靜電荷結合,聚合物溶液極性減小,黏度減小;礦物質濃度繼續增加,正、華爾網負離子基團形成分子內或分子間氫鍵的締合作用(導致聚合物在水中的溶解性下降),同時加入的鹽離子通過屏蔽正、華爾網負電荷,拆散正、華爾網負離子間締合而使已形成的鹽鍵受到破壞(導致聚合物在水中的溶解性增大),這兩種作用相互競爭,使得聚合物溶液在較高的鹽濃度(>0.06 mol/L)下粘度保持較小。
水處理包括原水處理、華爾網本地污水處理和工業水處理等。在原水處理中與活性炭等配合使用, 可用于生活水中懸浮顆粒的凝聚、華爾網本地澄清。用有機絮凝劑丙烯酰胺代替無機絮凝劑, 即使不改造沉降池, 凈水能力也可提高 20%以上; 在污水處理中, 采用聚丙烯酰胺可以增加水回用循環的使用率, 還可用作污泥脫水; 工業水處理中用作一種重要的配方藥劑。聚丙烯酰胺在國外應用 的領域是水處理, 國內在此領域的應用正在推廣。聚丙烯酰胺在水處理中的主要作用:
減少絮凝劑的用量。在達到同等水質的前提下, 聚丙烯酰胺作為助凝劑與其它絮凝劑配合使用, 可以大大降低絮凝劑的使用量; (2) 改善水質。在飲用水處理與工業廢水處理中, 聚丙烯酰胺與無機絮凝劑配合使用, 可明顯改善水質; (3) 提高絮體強度與沉降速度。聚丙烯酰胺形成的絮體強度高, 沉降性能好, 從而提高固液分離速度, 有利于污泥脫水; (4) 循環冷卻系統的防腐與防垢。聚丙烯酰胺的使用可大大減少無機絮凝劑的用量, 從而避免無機物質在設備表面的沉積, 減緩設備的腐蝕與結垢。
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聚丙烯酰胺在造紙領域廣泛用作助留劑、華爾網附近助濾劑、華爾網附近均度劑等以提高紙張的質量、華爾網附近料漿脫水性能、華爾網附近細小纖維及填料的留著率,減少原材料消耗及對環境的污染,用作分散劑,可改善紙的均勻度。聚丙烯酰胺在造紙工業中主要應用在兩個方面,一是提高填料、華爾網附近顏料等的存留率以降低原材料的流失和對環境的污染;二是提高紙張的強度。在紙料中加入聚丙烯酰胺,能提高細小纖維和填料粒子在網上的留著率,加速紙料的脫水。聚丙烯酰胺的作用機理是漿料中的顆粒靠電中和或架橋而絮凝得以在濾布上保留下來。絮塊的形成也能使漿料中的水更易濾出,減少了纖維在白水中的流失量,減少環境污染,又有利于提高過濾和沉淀等設備的效率。