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在造紙工業(yè)中，陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）是一種重要的功能性助劑，主要用于濕部造紙工藝及廢水處理，其作用、性能指標(biāo)及應(yīng)用特點如下：
一、主要用途與作用
助留助濾劑
提高填料 / 細小纖維留著率：通過陽離子基團與帶負電荷的纖維、填料（如滑石粉、碳酸鈣）發(fā)生電性中和及架橋作用，形成較大絮團，減少其隨白水流失，提升原料利用率（留著率可提高 5%-20%）。
改善濾水性能：絮團結(jié)構(gòu)疏松多孔，加速漿料脫水，提高紙機干燥效率，降低能耗。
增強劑
吸附在纖維表面，通過氫鍵和范德華力增強纖維間結(jié)合力，改善紙張物理性能（如抗張強度、耐折度），尤其適用于文化紙、包裝紙等。
分散劑（特定場景）
低分子量、低陽離子度的 CPAM 可作為分散劑，防止纖維或填料團聚，改善紙頁勻度（但此功能較少，更多依賴陰離子型分散劑）。
廢水處理
在造紙廢水處理中作為絮凝劑，去除懸浮物（SS）和膠體雜質(zhì)，尤其適用于污泥脫水，提高泥餅含固率。
二、造紙用 CPAM 的關(guān)鍵指標(biāo)與選型
| 指標(biāo) | 典型范圍 | 對造紙的影響 |
|---|---|---|
| 陽離子度 | 10%-60%（根據(jù)造紙工藝調(diào)整） | 高陽離子度（30%-60%）：適合酸性抄紙（配合硫酸鋁），中和強負電荷； 中低陽離子度（10%-30%）：適合中性 / 堿性抄紙（配合 AKD、ASA 等合成施膠劑）。 |
| 分子量 | 800 萬 - 1500 萬（常用 1000 萬 - 1200 萬） | 分子量越高，架橋能力越強，助留助濾效果更顯著，但過高易導(dǎo)致絮團過大，影響紙頁勻度。 |
| 固含量 | ≥88%（干粉）或 20%-50%（乳液） | 干粉型儲存方便，乳液型溶解速度快（適合連續(xù)添加）。 |
| 溶解時間 | ≤60 分鐘（1g/L，攪拌條件） | 溶解不充分會導(dǎo)致絮聚效果差，甚至堵塞管道。 |
| 丙烯酰胺單體 | ≤0.05%（食品級紙需更低） | 殘留單體超標(biāo)影響紙張安全性（尤其接觸食品的包裝紙）。 |
| 水不溶物 | ≤0.2%-0.5% | 雜質(zhì)過多易造成紙頁斑點、斷紙等問題。 |
三、應(yīng)用特點與優(yōu)勢
高效協(xié)同性
可與造紙濕部其他助劑（如淀粉、膨潤土、聚乙烯亞胺 PEI）復(fù)配使用，形成 “雙元 / 多元助留體系”，顯著提升留著效果（如 PEI/CPAM 體系在高速紙機中廣泛應(yīng)用）。
工藝適應(yīng)性
適用于不同抄紙環(huán)境（酸性、中性、堿性），通過調(diào)整陽離子度和分子量匹配具體工藝（如新聞紙常用中陽離子度，文化紙用高純度、低雜質(zhì)型號）。
環(huán)保與經(jīng)濟性
減少纖維和填料流失，降低原料成本；同時減少廢水中污染物負荷，符合清潔生產(chǎn)要求。
四、使用注意事項
溶解操作
溶解濃度控制在 0.05%-0.2%，采用溫水（30-40℃）和低速攪拌（避免高速剪切破壞分子鏈），溶解后需在 24 小時內(nèi)使用（長期儲存易降解失效）。
添加位置與用量
在流漿箱前的漿料管道中添加，用量需通過紙機中試優(yōu)化（過量會導(dǎo)致電荷反轉(zhuǎn)，降低留著率，增加紙張電導(dǎo)率）。
設(shè)備兼容性
避免與強陰離子型助劑（如 PAM 陰離子型）直接混合，需間隔添加，防止產(chǎn)生絮凝沉淀堵塞網(wǎng)孔。
五、常見問題與解決方案
| 問題 | 原因 | 解決方法 |
|---|---|---|
| 留著率提升不明顯 | 陽離子度不足或分子量過低 | 提高陽離子度，更換高分子量型號；優(yōu)化復(fù)配體系。 |
| 紙頁出現(xiàn)斑點 / 雜質(zhì) | 水不溶物或雜質(zhì)含量過高 | 選擇高純度產(chǎn)品，控制溶解過程避免雜質(zhì)混入。 |
| 紙機濾水速度下降 | 絮團過大或電荷過量中和 | 降低分子量或用量，改用低陽離子度產(chǎn)品。 |