ポリアクリルアミドが製紙における充填剤の保持力を向上させる仕組み

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製紙における充填剤の保持について

紙に充填材を添加することで、不透明度、明度、印刷適性を向上させ、高価な繊維を代替することで生産コストを削減します。しかし、これらの充填材粒子は非常に小さく（多くの場合2ミクロン未満）、シート形成時にワイヤーセクションから漏れてしまう傾向があります。

適切な保持システムがなければ、工場は次のような問題に直面します。

ポリアクリルアミドは架橋凝集剤として機能し、微粒子と繊維を結合してより大きな凝集物を形成し、それが形成中の布地に保持されやすくなります。

保持と排水の化学に関する詳細については、こちらを参照してください。 TAPPI技術記事.

ポリアクリルアミドは水溶性ポリマーであり、製紙用途に応じて様々な分子量と電荷タイプ（アニオン性、カチオン性、非イオン性）で合成できます。填料保持における主な役割は以下のとおりです。

電荷中和 – フィラー粒子や繊維は多くの場合、負電荷を帯びています。カチオン性ポリアクリルアミドはこれらの電荷を中和し、静電反発力を低減します。
ブリッジングメカニズム - 長いポリマー鎖が複数の粒子に同時に付着し、形成する布によって保持されるのに十分な大きさの安定したフロックを形成します。
他の保持剤との相乗効果 - 多くのシステムでは、ポリアクリルアミドは次のような凝固剤と併用されます。ポリDADMAC またはミョウバンを使用して全体的なパフォーマンスを向上させます。

シート形成を損なうことなく保持効率を最大化するには、PAM の種類、投与量、プロセスフローでの添加ポイントの選択が重要です。

ポリアクリルアミド保持剤を使用すると、製紙工場では運用上および品質上のさまざまな利点が得られます。

また、私たちを探索することもできます湿潤紙力増強剤ソリューションフィラー保持プログラムを補完します。

ポリアクリルアミドは非常に効果的ですが、その性能はいくつかのプロセスパラメータに依存します。

ポリアクリルアミドの種類 – フィラーの保持にはカチオン性 PAM が一般的ですが、電荷密度を最適化する必要があります。
投与率 – 過剰投与は地層の形成不良や過剰な化学薬品コストにつながる可能性があり、投与不足は保持率の低下につながります。
pH とイオン強度 – PAM の効率はシステム内の pH と溶解塩によって変化します。
添加ポイント - 多くの場合、PAM を凝固剤の後、ヘッドボックスの前に添加すると、最良の結果が得られます。
せん断力 – せん断力が高い条件ではフロックが破壊され、保持力が低下する可能性があります。高分子量 PAM を選択すると、フロックの完全性を維持するのに役立ちます。

より実践的な最適化戦略については、以下をご覧ください。 ScienceDirectのこの研究論文ポリマー補助保持システムについて。

現代の高速抄紙機では、カチオン性ポリアクリルアミドとコロイダルシリカやベントナイトなどの微粒子プログラムを組み合わせた歩留まり向上システムが採用されることが多く、これらのシステムは強固なマイクロフロック構造を形成し、濾水性、歩留まり、そしてシート強度を同時に向上させます。

たとえば、沈降炭酸カルシウム (PCC) を充填剤として使用した上質紙の生産では、適切に最適化された PAM ベースのプログラムにより、地合への影響を最小限に抑えながら 80% を超える充填剤保持率を達成でき、大幅なコスト削減と品質の一貫性が実現します。

PAMベースの保持プログラムと連携できるサイジングテクノロジーの詳細については、 AKDサイジング剤ページで見やすくするために変数を解析したりすることができます。

ポリアクリルアミドは、製紙における填料歩留まり向上において重要な化学物質です。適切なPAMの種類を選択し、添加量を最適化し、他の歩留まり向上剤と併用することで、製紙工場は効率を大幅に向上させ、コストを削減し、より高品質な紙を生産することができます。

製紙工程で充填剤の保持を最適化したいとお考えの場合は、当社のポリアクリルアミドソリューションが、さまざまな紙のグレードや機械条件で最高のパフォーマンスを発揮するようにカスタマイズされています。

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