PolyacrylamideLe polyacrylamide (PAM) est un additif largement utilisé dans l'industrie papetière. Ce polymère hydrosoluble possède d'excellentes propriétés de floculation, d'épaississement et de dispersion. Il est employé dans divers procédés aux fonctions variées. Dans la fabrication du papier, le PAM joue un rôle indispensable. Il a permis d'accroître significativement les économies réalisées en améliorant les propriétés de la pâte à papier et en augmentant le rendement des machines. Cet article examine en détail l'application du polyacrylamide dans la production de papier et son impact sur l'amélioration de la productivité.
Propriétés et fonctions fondamentales du polyacrylamide
Le polyacrylamide est un polymère de haut poids moléculaire qui peut être classé en quatre types (non ionique, anionique, cationique et amphotère) selon ses propriétés de charge. Dissous dans l'eau, sa structure moléculaire à longue chaîne lui confère d'excellentes propriétés telles que la floculation, l'épaississement, l'aide à la rétention et l'aide à la filtration. Dans l'industrie papetière, le polyacrylamide est principalement utilisé pour les applications suivantes :
1. Aide à la rétention :
Les molécules de PAM, de structure à longue chaîne, peuvent s'adsorber à la surface des fibres et des charges pour former des ponts. Ceci améliore la rétention des charges et des fibres sur la feuille de papier, réduit les pertes de fibres dans l'eau blanche et les pertes de matière première. L'augmentation de la rétention des charges et des fibres permet d'améliorer les propriétés physiques du papier, telles que le lissage, l'imprimabilité et la résistance.
2. Aide au filtrage :
Améliorer les performances de déshydratation de la pâte à papier, accélérer le processus de filtration de l'eau et réduire la consommation d'énergie.
3. Floculant:
Accélération de la déshydratation des boues : le PAM peut floculer efficacement les petites fibres, les charges et autres matières en suspension dans la pâte à papier pour former des flocs de grosses particules, accélérer la décantation et la déshydratation des boues et réduire les coûts de traitement des boues.
Amélioration de la qualité de l'eau : le PAM peut éliminer efficacement les matières en suspension et les matières organiques dans les eaux usées, réduire la DBO et la DCO des eaux usées, améliorer la qualité de l'eau et réduire la pollution environnementale.
4. Dispersant :
Prévenir l'agglomération des fibres : le PAM peut prévenir efficacement l'agglomération des fibres dans la pâte à papier, améliorer l'uniformité de la pâte et améliorer la qualité du papier.
Application du polyacrylamide dans la technologie de fabrication du papier
1. Étape de préparation de la pulpe
Lors de la préparation de la pâte à papier, les fibres fines et les charges sont facilement entraînées par les eaux usées, ce qui engendre un gaspillage de ressources et une pollution environnementale. L'utilisation de polyacrylamide cationique comme agent de rétention permet de capturer et de fixer efficacement les fibres fines et les charges présentes dans la pâte grâce à la neutralisation et au pontage des charges. Ceci réduit non seulement les pertes de fibres, mais aussi la charge des stations d'épuration.
2. Système de la partie humide de la machine à papier
Dans la partie humide d'une machine à papier, une déshydratation rapide est essentielle pour améliorer l'efficacité de la production. Le polyacrylamide anionique ou non ionique peut être utilisé comme adjuvant de filtration pour faciliter l'évacuation de l'eau du réseau de fibres en améliorant la floculation entre les fibres. Ce procédé raccourcit considérablement le temps de déshydratation tout en réduisant la consommation d'énergie pendant la phase de séchage.
3. Étape de fabrication du papier
En tant que dispersant, le polyacrylamide prévient efficacement la floculation des fibres et améliore l'uniformité et la régularité de la surface du papier. En sélectionnant avec soin la masse moléculaire et la densité de charge du PAM, il est possible d'optimiser les propriétés physiques du papier fini, telles que sa résistance à la traction et à la déchirure. De plus, le polyacrylamide améliore l'effet de couchage du papier couché et optimise ainsi ses performances d'impression.
Les principaux avantages du polyacrylamide en matière d'amélioration de l'efficacité de la production
1. Réduire les pertes de matières premières
L'utilisation d'agents de rétention améliore considérablement le taux de rétention des fibres fines et des charges dans la pâte à papier, réduit la consommation de matières premières et permet de réaliser des économies directes sur les coûts de production.
2. Accélérer le processus de déshydratation
L'introduction d'adjuvants de filtration rend le processus d'essorage plus efficace, augmentant ainsi la vitesse de fonctionnement de la machine à papier et raccourcissant le cycle de production. Ceci accroît non seulement la capacité de production autonome, mais réduit également la consommation d'énergie.
3. Réduire la pression de traitement des eaux usées
En améliorant l'effet de floculation, le polyacrylamide peut réduire efficacement la teneur en matières en suspension dans les eaux usées, diminuant ainsi la charge des stations d'épuration à la source et réduisant les coûts de protection de l'environnement pour les entreprises.
4. Améliorer la qualité du papier
L'utilisation de dispersants permet une répartition plus uniforme des fibres du papier, améliore considérablement ses propriétés physiques et visuelles et renforce sa compétitivité sur le marché.
Facteurs influençant l'effet d'utilisation du polyacrylamide
Pour exploiter pleinement les performances du polyacrylamide, il convient de se concentrer sur les facteurs suivants :
1. Sélection du modèle PAM
Les différents procédés de fabrication du papier et les types de papier ont des exigences différentes en matière de masse moléculaire et de densité de charge du PAM. Le PAM de masse moléculaire élevée convient à la floculation et à la filtration, tandis que le PAM de faible masse moléculaire est plus adapté à la dispersion.
2. Montant et méthode d'ajout
La quantité de PAM ajoutée doit être contrôlée avec précision. Un excès peut entraîner des effets négatifs, comme une diminution des performances de déshydratation ou une augmentation des coûts de production. Parallèlement, une méthode d'ajout uniformément dispersée doit être utilisée afin d'éviter toute agrégation locale susceptible d'en altérer l'efficacité.
3. Conditions de traitement
La température, le pH et les caractéristiques de l'eau influent sur les performances du PAM. Par exemple, le PAM cationique fonctionne de manière optimale en milieu neutre à légèrement acide, tandis que le PAM anionique est adapté aux milieux alcalins.
En tant qu'additif multifonctionnel dans l'industrie papetière, le polyacrylamide joue un rôle important dans l'amélioration de l'efficacité de la production, la réduction des coûts et l'amélioration de la qualité des produits grâce à ses excellentes propriétés de floculation, de rétention, de filtration et de dispersion. En pratique, les entreprises doivent sélectionner et optimiser judicieusement les conditions d'utilisation du PAM en fonction des caractéristiques et des besoins spécifiques de leurs procédés afin d'obtenir les meilleurs résultats économiques et environnementaux.
Date de publication : 28 novembre 2024
