聚丙烯酰胺（PAM）：特性、应用及技术指标详解

聚丙烯酰胺（PAM）：特性、应用及技术指标详解

聚丙烯酰胺（PAM）是一种水溶性高分子聚合物，具有良好的絮凝性和降低液体间摩擦阻力的特性。它被广泛应用于造纸、石油、纺织等多个行业。本文将详细介绍PAM的化学性质、性能特点及其在各行业的具体应用。

聚丙烯酰胺（PAM）是一种水溶性高分子聚合物，英文名称为Poly(acrylamide)，CAS号为9003-05-8，分子式为(C3H5NO)n。它不溶于大多数有机溶剂，但具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的摩擦阻力。根据离子特性，PAM可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。

一、性能与用途

PAM是由丙烯酰胺(AM)单体经自由基引发聚合而成的水溶性线性高分子聚合物。在适宜的低浓度下，PAM溶液可视为网状结构，链间机械的缠结和氢键共同形成网状节点；浓度较高时，由于溶液含有许多链一链接触点，使得PAM溶液呈凝胶状。

PAM水溶液与许多能和水互溶的有机物有很好的相容性，对电解质有很好的相容性，对氯化胺、硫酸钙、硫酸铜、氢氧化钾、碳酸钠、硼酸钠、硝酸钠、磷酸钠、硫酸钠、氯化锌、硼酸及磷酸等物质不敏感。

聚丙烯酰胺的目数通常在20目80目之间，也就是0.85mm0.2mm之间，这是颗粒状的聚丙烯酰胺的目数大小。粉状聚丙烯酰胺的目数大小可控制在100目左右，目数越大的聚丙烯酰胺越容易溶解。

聚丙烯酰胺具有以下特点：

1. 絮凝性：PAM能使悬浮物质通过电中和，起到絮凝作用
2. 粘合性：可以通过物理的化学作用等起到粘合作用
3. 增稠剂：在中性和酸性条件下都有增稠作用，如果PH值在10以上PAM容易水解

使用PAM时需要注意以下事项：

1. 絮团的大小：絮团太小会影响排水的速度，絮团太大会使絮团约束较多水而降低泥饼干度。可以通过选择PAM的分子量来调整絮团的大小。
2. 污泥特性：需要理解污泥的来源、特性以及成分，所占比重。阳离子聚丙烯酰胺用于处置有机污泥，相对的阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂用于无机污泥，碱性很强时用阴离子聚丙烯酰胺，而酸性很强时不宜用阴离子聚丙烯酰胺，固含量高时污泥通常聚丙烯酰胺的用量也大。
3. 絮团强度：絮团在剪切作用下应坚持稳定而不破碎。进步聚丙烯酰胺分子量或者选择适宜的分子构造有助于进步絮团稳定性。
4. 聚丙烯酰胺的离子度：针对脱水的污泥，可用不同离子度的絮凝剂经过先做小试进行挑选，选出最佳适宜的聚丙烯酰胺，这样即能够获得最佳絮凝剂效果，又可使加药量最少，节约本钱。
5. 聚丙烯酰胺的溶解：溶解良好才能充分发挥絮凝作用。有时需求加快溶解速度，这时可思索进步聚丙烯酰胺溶液的浓度。

聚丙烯酰胺还具有以下使用特性：

1. 絮凝性：PAM能使悬浮物质通过电中和，架桥吸附作用，起絮凝作用。
2. 粘合性：能通过机械的、物理的、化学的作用，起粘合作用。
3. 降阻性：PAM能有效地降低流体的摩擦阻力，水中加入微量PAM就能降阻50—80%。
4. 增稠性：PAM在中性和酸条件下均有增稠作用，当PH值在10以上PAM易水解。呈半网状结构时，增稠将更明显。

聚丙烯酰胺在多个行业都有广泛应用：

1. 造纸工业：提高填料、颜料等存留率，降低原材料流失和环境污染；提高纸张的强度（包括干强度和湿强度）；改进视觉和印刷性能；用于食品及茶叶包装纸中。
2. 石油工业：采油、钻井泥浆、废泥浆处理、防止水窜、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到广泛运用。
3. 纺织工业：用于上浆剂，浆液性能稳定、落浆少、织物断头率低、布面光洁。
4. 其他行业：食品行业（如甘蔗糖、甜菜糖生产中的蔗汁澄清）、酶制剂发酵液絮凝澄清工业、饲料蛋白的回收、建材工业（提高水泥质量）、建筑业（胶粘剂、填缝修复及堵水剂）、土壤改良、电镀工业、印染工业等。

在气浮处理中，阴离子的聚丙烯酰胺效果较好，特别是部分回流溶气气浮法，兼备全回流、全溶气气浮的工艺优点，而相比布气气浮法具有处理污水量大，处理效果高的特点；相比电解气浮法具有节省电能和运行费用较低的优点，适合现代企业节能、环保、减耗、增效的要求。

二. 技术指标