在造紙工業(yè)中的應(yīng)用
增強(qiáng)紙張強(qiáng)度:在造紙過程中,聚丙烯酰胺和淀粉可以一起作為紙張?jiān)鰪?qiáng)劑使用。淀粉本身能夠增加紙張的強(qiáng)度,因?yàn)樗梢蕴畛浼垙埨w維之間的空隙,并且和纖維之間形成氫鍵等相互作用。聚丙烯酰胺則通過其長鏈分子吸附在紙張纖維上,起到搭橋連接的作用,將纖維更好地交織在一起。兩者共同作用可以顯著提高紙張的抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和耐破強(qiáng)度。例如,在生產(chǎn)包裝用紙時(shí),加入聚丙烯酰胺和淀粉的混合物后,紙張的抗張強(qiáng)度可提高 30% - 50% 左右,使紙張?jiān)诔惺芤欢ㄖ亓康呢浳锇b時(shí)更不容易破裂。
改善紙張的施膠性能:淀粉可以和紙張中的施膠劑相互配合,增強(qiáng)紙張的抗水性。聚丙烯酰胺能夠幫助淀粉更好地分散在紙張纖維網(wǎng)絡(luò)中,使施膠效果更加均勻。這樣可以有效防止紙張?jiān)诮佑|水分后強(qiáng)度大幅下降,提高紙張的使用性能。例如,對于需要一定防水性能的書寫紙,添加聚丙烯酰胺 - 淀粉復(fù)合物可以使紙張?jiān)跁鴮戇^程中即使接觸少量墨水等液體,也不會出現(xiàn)洇墨和紙張強(qiáng)度下降的情況。
助留助濾作用:在造紙濕部,聚丙烯酰胺和淀粉可以協(xié)同工作,提高細(xì)小纖維和填料在紙張中的留著率。淀粉可以吸附在纖維和填料表面,增加它們的表面電荷,而聚丙烯酰胺則通過電荷中和與吸附架橋作用,使這些細(xì)小顆粒更好地附著在紙張纖維上。這不僅提高了紙張的質(zhì)量,還減少了造紙過程中細(xì)小纖維和填料的流失,降低了生產(chǎn)成本,同時(shí)提高了白水的循環(huán)利用率。
在污水處理中的應(yīng)用絮凝性能增強(qiáng):在污水處理領(lǐng)域,聚丙烯酰胺是一種常用的絮凝劑,淀粉可以輔助增強(qiáng)其絮凝性能。淀粉分子上有許多羥基(-OH),可以和污水中的一些成分發(fā)生氫鍵作用。當(dāng)與聚丙烯酰胺一起使用時(shí),淀粉能夠吸附一些難以被聚丙烯酰胺單獨(dú)絮凝的微小顆粒,如某些親水性有機(jī)物。然后,聚丙烯酰胺通過吸附架橋作用將這些被淀粉吸附的顆粒連接起來,形成更大的絮體,從而提高污水的絮凝效率。例如,在處理食品加工廢水時(shí),廢水中含有大量的淀粉、蛋白質(zhì)等有機(jī)物,淀粉可以先和這些有機(jī)物相互作用,再結(jié)合聚丙烯酰胺的絮凝作用,使污水中的污染物更有效地沉淀或過濾去除。
降低成本和環(huán)境友好性:淀粉是一種天然的、可再生的資源,與聚丙烯酰胺結(jié)合使用可以在一定程度上降低污水處理的成本。同時(shí),由于淀粉的生物降解性好,相比于單獨(dú)使用聚丙烯酰胺,這種組合在處理后的污泥中可以增加可生物降解的成分,使污泥處理更加環(huán)保。例如,在一些小型污水處理廠,使用聚丙烯酰胺和淀粉的組合作為絮凝劑,不僅可以達(dá)到較好的污水處理效果,還可以減少化學(xué)藥劑的使用量,降低對環(huán)境的潛在危害。