วิธีการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตในอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษด้วยโพลีอะคริลาไมด์

โพลีอะคริลาไมด์เป็นสารเติมแต่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมกระดาษ โพลีอะคริลาไมด์ (PAM) ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้ มีคุณสมบัติในการตกตะกอน เพิ่มความข้น กระจายตัว และคุณสมบัติอื่นๆ ได้อย่างดีเยี่ยม สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับกระบวนการต่างๆ ที่มีหน้าที่แตกต่างกัน ในอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษ PAM มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง PAM ก่อให้เกิดประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างมากต่ออุตสาหกรรมการผลิตกระดาษ โดยการปรับปรุงคุณสมบัติของเยื่อกระดาษและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักรผลิตกระดาษ บทความนี้จะกล่าวถึงการประยุกต์ใช้โพลีอะคริลาไมด์ในการผลิตกระดาษอย่างละเอียด และผลกระทบต่อการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต

คุณสมบัติพื้นฐานและหน้าที่ของโพลีอะคริลาไมด์

โพลีอะคริลาไมด์เป็นพอลิเมอร์ที่มีโมเลกุลสูง ซึ่งสามารถแบ่งตามคุณสมบัติประจุได้เป็นชนิดไม่มีประจุ แอนไอออน แคตไอออน และแอมโฟเทอริก เมื่อ PAM ละลายในน้ำ โครงสร้างโมเลกุลแบบสายยาวของพอลิอะคริลาไมด์ทำให้พอลิอะคริลาไมด์มีฟังก์ชันที่ยอดเยี่ยม เช่น การจับตัวเป็นก้อน การเพิ่มความข้น การช่วยกักเก็บ และการช่วยกรอง ในอุตสาหกรรมกระดาษ โพลีอะคริลาไมด์ส่วนใหญ่ถูกนำไปใช้ในด้านต่อไปนี้:

1. ตัวช่วยในการรักษา:

โมเลกุล PAM มีโครงสร้างเป็นสายยาวและสามารถดูดซับบนพื้นผิวของเส้นใยและสารตัวเติมเพื่อสร้างสะพานเชื่อม จึงช่วยเพิ่มอัตราการคงตัวของสารตัวเติมและเส้นใยบนแผ่นกระดาษ ลดการสูญเสียเส้นใยในน้ำขาว และลดการสูญเสียวัตถุดิบ การเพิ่มอัตราการคงตัวของสารตัวเติมและเส้นใย ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพของกระดาษ เช่น ความเรียบ ความสามารถในการพิมพ์ และความแข็งแรง

2. สารช่วยกรอง:

ปรับปรุงประสิทธิภาพการขจัดน้ำของเยื่อกระดาษ เร่งกระบวนการกรองน้ำ และลดการใช้พลังงาน

3. สารตกตะกอน:

เร่งการคายน้ำของตะกอน: PAM สามารถจับตัวเป็นก้อนของเส้นใยขนาดเล็ก สารตัวเติม และสารแขวนลอยอื่นๆ ในเยื่อกระดาษได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อสร้างกลุ่มอนุภาคขนาดใหญ่ เร่งการตกตะกอนและคายน้ำ และลดต้นทุนการบำบัดตะกอน

ปรับปรุงคุณภาพน้ำ: PAM สามารถกำจัดของแข็งแขวนลอยและสารอินทรีย์ในน้ำเสีย ลด BOD และ COD ในน้ำเสีย ปรับปรุงคุณภาพน้ำ และลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

4. สารกระจายตัว:

ป้องกันการจับตัวเป็นก้อนของเส้นใย: PAM สามารถป้องกันการจับตัวเป็นก้อนของเส้นใยในเยื่อกระดาษได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปรับปรุงความสม่ำเสมอของเยื่อกระดาษ และปรับปรุงคุณภาพของกระดาษ

การประยุกต์ใช้โพลีอะคริลาไมด์ในเทคโนโลยีการผลิตกระดาษ

1. ขั้นตอนการเตรียมเยื่อกระดาษ

ในระหว่างกระบวนการเตรียมเยื่อกระดาษ เส้นใยละเอียดและสารตัวเติมจะสูญเสียไปกับน้ำเสียได้ง่าย ทำให้เกิดการสูญเสียทรัพยากรและมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม การใช้โพลีอะคริลาไมด์ประจุบวกเป็นตัวช่วยในการกักเก็บสามารถจับและตรึงเส้นใยขนาดเล็กและสารตัวเติมในเยื่อกระดาษได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านกระบวนการสะเทินประจุและการเชื่อมโยง ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยลดการสูญเสียเส้นใยเท่านั้น แต่ยังช่วยลดภาระในการบำบัดน้ำเสียอีกด้วย

2. ระบบปลายเปียกของเครื่องผลิตกระดาษ

ในระบบ Wet End ของเครื่องจักรผลิตกระดาษ การขจัดน้ำออกอย่างรวดเร็วเป็นกุญแจสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต โพลีอะคริลาไมด์แบบแอนไอออนิกหรือแบบไม่มีไอออนิกสามารถใช้เป็นตัวช่วยกรองเพื่อให้น้ำไหลออกจากโครงสร้างเครือข่ายเส้นใยได้ง่ายขึ้น โดยการปรับปรุงการจับตัวเป็นก้อนระหว่างเส้นใย กระบวนการนี้ช่วยลดระยะเวลาการขจัดน้ำออกได้อย่างมาก พร้อมทั้งลดการใช้พลังงานในระหว่างขั้นตอนการอบแห้ง

3. ขั้นตอนการทำกระดาษ

โพลีอะคริลาไมด์เป็นสารช่วยกระจายตัวที่มีประสิทธิภาพ สามารถป้องกันการเกาะตัวของเส้นใยได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปรับปรุงความสม่ำเสมอและความเรียบเนียนของพื้นผิวกระดาษ ด้วยการคัดเลือกน้ำหนักโมเลกุลและความหนาแน่นประจุของ PAM อย่างรอบคอบ สมบัติทางกายภาพของกระดาษสำเร็จรูป เช่น ความต้านทานแรงดึงและความต้านทานการฉีกขาด ก็สามารถปรับให้เหมาะสมได้ นอกจากนี้ โพลีอะคริลาไมด์ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเคลือบของกระดาษเคลือบ และทำให้ประสิทธิภาพการพิมพ์ของกระดาษดีขึ้นอีกด้วย

ข้อได้เปรียบหลักของโพลีอะคริลาไมด์ในการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต

1. ลดการสูญเสียวัตถุดิบ

การใช้สารช่วยกักเก็บช่วยปรับปรุงอัตราการกักเก็บเส้นใยละเอียดและสารตัวเติมในเยื่อกระดาษได้อย่างมีนัยสำคัญ ลดการใช้วัตถุดิบ และประหยัดต้นทุนการผลิตโดยตรง

2. เร่งกระบวนการขจัดน้ำ

การนำสารช่วยกรองมาใช้ทำให้กระบวนการขจัดน้ำมีประสิทธิภาพมากขึ้น จึงช่วยเพิ่มความเร็วการทำงานของเครื่องจักรผลิตกระดาษและลดระยะเวลาในการผลิตลง ซึ่งไม่เพียงแต่เพิ่มกำลังการผลิตแบบสแตนด์อโลนเท่านั้น แต่ยังช่วยลดการใช้พลังงานอีกด้วย

3. ลดแรงดันในการบำบัดน้ำเสีย

การปรับปรุงผลของการจับตัวเป็นก้อนทำให้โพลีอะคริลาไมด์สามารถลดปริมาณของแข็งแขวนลอยในน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดการโหลดของสิ่งอำนวยความสะดวกในการบำบัดน้ำเสียจากแหล่งกำเนิด และลดต้นทุนการปกป้องสิ่งแวดล้อมขององค์กร

4. ปรับปรุงคุณภาพกระดาษ

การใช้สารกระจายตัวทำให้การกระจายตัวของเส้นใยกระดาษสม่ำเสมอมากขึ้น ปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพและทางภาพของกระดาษได้อย่างมีนัยสำคัญ และเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์ในตลาด

ปัจจัยที่มีผลต่อผลการใช้โพลีอะคริลาไมด์

เพื่อให้โพลีอะคริลาไมด์มีประสิทธิภาพเต็มที่ จำเป็นต้องเน้นปัจจัยต่อไปนี้:

1. การเลือกแบบจำลอง PAM

กระบวนการผลิตกระดาษและกระดาษแต่ละประเภทมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับน้ำหนักโมเลกุลและความหนาแน่นประจุของ PAM PAM ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงเหมาะสำหรับการตกตะกอนและช่วยกรอง ในขณะที่ PAM ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำเหมาะสำหรับการกระจายตัวมากกว่า

2. การบวกจำนวนและวิธีการบวก

ต้องมีการควบคุมปริมาณ PAM ที่เติมลงไปอย่างแม่นยำ ปริมาณที่มากเกินไปอาจส่งผลเสีย เช่น ส่งผลต่อประสิทธิภาพการขจัดน้ำ หรือเพิ่มต้นทุนการผลิต ในขณะเดียวกัน ควรใช้วิธีการเติมแบบกระจายตัวสม่ำเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงการรวมตัวเฉพาะที่ที่อาจส่งผลต่อผลกระทบ

3. เงื่อนไขกระบวนการ

อุณหภูมิ ค่า pH และสภาพน้ำ ล้วนส่งผลต่อประสิทธิภาพของ PAM ยกตัวอย่างเช่น PAM ประจุบวกจะทำงานได้ดีที่สุดในสภาวะที่เป็นกลางถึงเป็นกรดเล็กน้อย ในขณะที่ PAM ประจุลบจะเหมาะสำหรับสภาวะที่เป็นด่าง

ในฐานะสารเติมแต่งอเนกประสงค์ในอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษ โพลีอะคริลาไมด์มีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต ลดต้นทุนการผลิต และปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ด้วยคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมในการตกตะกอน การกักเก็บ การกรอง และการกระจายตัว ในการใช้งานจริง บริษัทต่างๆ จำเป็นต้องเลือกและปรับสภาพการใช้งานของ PAM ให้เหมาะสมตามลักษณะเฉพาะของกระบวนการและความต้องการของตนเอง เพื่อให้ได้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมสูงสุด