Toepassingen in waterbehandeling
Waterbehandeling omvat onder meer de behandeling van ruw water, de behandeling van afvalwater en de behandeling van industrieel water. Bij de behandeling van ruw water vergemakkelijkt het, wanneer het wordt gebruikt in combinatie met materialen zoals actieve kool, de uitvlokking en klaring van zwevende deeltjes in de huishoudelijke watervoorziening. Door organische vlokmiddelen-met name polyacrylamide- te vervangen door anorganische vlokmiddelen, kan de waterzuiveringscapaciteit met ruim 20% worden vergroot, zelfs zonder de bestaande sedimentatietanks aan te passen. Bij de behandeling van afvalwater verbetert het gebruik van polyacrylamide de efficiëntie van waterrecyclingcircuits en dient het ook als een effectief middel voor slibontwatering. Bij industriële waterbehandeling fungeert het als een cruciaal onderdeel van verschillende chemische formuleringen. Hoewel waterbehandeling internationaal de grootste toepassingssector voor polyacrylamide vormt, wint de toepassing ervan op dit gebied momenteel in eigen land aan kracht.
Sleutelfuncties van polyacrylamide bij waterbehandeling:
(1) Vermindering van de dosering van vlokmiddelen: Op voorwaarde dat aan gelijkwaardige waterkwaliteitsnormen wordt voldaan, kan het gebruik van polyacrylamide als coagulatiehulpmiddel in combinatie met andere vlokmiddelen de totale benodigde hoeveelheid vlokmiddelen aanzienlijk verminderen. (2) Verbetering van de waterkwaliteit: Zowel bij de drinkwaterbehandeling als bij de behandeling van industrieel afvalwater leidt het gecombineerde gebruik van polyacrylamide en anorganische vlokmiddelen tot een duidelijke verbetering van de waterkwaliteit. (3) Verbeterde vloksterkte en bezinkingssnelheid: Polyacrylamide genereert vlokken die worden gekenmerkt door een hoge structurele sterkte en superieure bezinkingseigenschappen; dit versnelt de snelheid van vaste-vloeistofscheiding en vergemakkelijkt het proces van slibontwatering. (4) Corrosie- en kalkpreventie in circulerende koelsystemen: De toepassing van polyacrylamide maakt een aanzienlijke vermindering van de dosering van anorganische vlokmiddelen mogelijk, waardoor de afzetting van anorganische stoffen op apparatuuroppervlakken wordt voorkomen en corrosie van apparatuur en kalkvorming worden verminderd.
Toepassingen in de oliewinning
Polyacrylamide is een veelzijdige klasse van chemische behandelingsmiddelen die op grote schaal worden gebruikt gedurende de gehele levenscyclus van aardolie-extractie,-met name bij het boren, cementeren, voltooien van putten, het repareren van putten, hydraulisch breken, verzuren, waterinjectie, waterafsluiting en profielcontrole, en verbeterde oliewinning (tertiaire terugwinning). Het is van bijzonder belang op het gebied van boren, waterafsluiting en profielcontrole, en verbeterde oliewinning. Waterige oplossingen van polyacrylamide vertonen een hoge viscositeit en beschikken over uitstekende verdikkings-, uitvlokkings- en reologie-modificerende eigenschappen; Daarom worden ze bij oliewinningsoperaties gebruikt als olieverdringers en modificatoren voor boorvloeistoffen. Om de terugwinning van ruwe olie te verbeteren, promoot mijn land momenteel in de midden{6}}tot- late stadia van de oliewinning voornamelijk technologieën voor het overstromen van polymeren en ternaire verbindingen. Door het injecteren van een waterige oplossing van polyacrylamide wordt de stroomverhouding van olie{9}}tot-water verbeterd, waardoor het gehalte aan ruwe olie in de geproduceerde vloeistoffen toeneemt. De toevoeging van polyacrylamide tijdens de winning van tertiaire olie vergroot het olieverplaatsingsvermogen, voorkomt het kanaliseren van water (voortijdige doorbraak) in het oliereservoir en verhoogt uiteindelijk de totale winningsopbrengst van het olieveld. De Chinese aardolie-industrie is de grootste verbruiker van polyacrylamide; De technologische vooruitgang op het gebied van polyacrylamide heeft de groei van de Chinese petroleumsector gestimuleerd, terwijl de eisen van de industrie op hun beurt het tempo van de technologische innovatie en ontwikkeling binnen de polyacrylamidesector zelf hebben versneld.
Toepassingen voor het maken van papier
In de papierindustrie wordt polyacrylamide op grote schaal gebruikt als retentiehulpmiddel, drainagehulpmiddel en egaliseermiddel om de papierkwaliteit te verbeteren, de ontwateringsprestaties van de pulpslurry te verbeteren en de retentiesnelheid van fijne vezels en vulstoffen te verhogen. Dit gebruik helpt het grondstoffenverbruik te minimaliseren en de milieuvervuiling te verminderen. Bovendien verbetert het, wanneer het als dispergeermiddel wordt gebruikt, de uniformiteit van het papiervel. Polyacrylamide vervult twee primaire functies in de papierindustrie: ten eerste verhoogt het de retentiegraad van vulstoffen, pigmenten en andere additieven, waardoor verlies van grondstoffen en milieuverontreiniging worden verminderd; ten tweede verbetert het de fysieke sterkte van het papier. Het toevoegen van polyacrylamide aan de pulpslurry verhoogt de retentiesnelheid van fijne vezels en vulstofdeeltjes op de draadzeef, terwijl tegelijkertijd het ontwateringsproces van de pulp wordt versneld. Het werkingsmechanisme omvat de uitvlokking van deeltjes in de pulp-gefaciliteerd door ladingsneutralisatie of overbruggingseffecten-waardoor ze op het filterweefsel kunnen worden vastgehouden. De vorming van deze vlokken vergemakkelijkt ook de gemakkelijkere filtratie van water uit de pulp, waardoor het verlies van vezels in het "witte water" wordt verminderd, waardoor de milieuvervuiling wordt verminderd en de operationele efficiëntie van filtratie, sedimentatie en andere verwerkingsapparatuur wordt verbeterd.
Medische materialen
Polyacrylamidegel dient voor een verscheidenheid aan medische toepassingen, waaronder gebruik als een niet-trombine-gebaseerd granulatie-bevorderend middel, een chirurgisch materiaal, een grondstof voor contactlenzen en een buitenste coatingmateriaal voor microcapsules. Het wordt ook gebruikt bij de vervaardiging van hoogwaardige hemostatische pluggen, maandverband en babyluiers. Polyacrylamidedeeltjes met afmetingen variërend van enkele honderden tot enkele tientallen micrometers kunnen worden gebruikt als chromatografisch pakkingsmateriaal (bijvoorbeeld voor gelchromatografiekolommen), waardoor de effectieve scheiding van bolvormige eiwitten zoals cytochroom mogelijk wordt. Het maakt ook verdere stroomafwaartse processen mogelijk, zoals het ontzouten en concentreren van eiwitten. Via een Mannich-reactie wordt L-proline of L-hydroxyproline via methyleenbruggen op de amidezijketens van een polyacrylamidehars geïntroduceerd; daaropvolgende coördinatie met koperionen levert een chirale ligandhars op die in staat is een reeks DL-aminozuren effectief op te lossen. Bovendien, wanneer chirale aminozuren worden gecomplexeerd met koperionen op een polyvinylaminehars (verkregen via Hofmann-degradatie), dient het resulterende materiaal bovendien als een stationaire fase voor liganduitwisselingschromatografie; dit maakt de resolutie van verschillende aminozuren mogelijk-wat een bijzondere werkzaamheid aantoont bij de scheiding van aromatische aminozuren-terwijl de zeer hydrofiele aard van de polymeerskelet de scheidingstijden aanzienlijk verkort.
Andere industrieën:
In de voedingsindustrie wordt het gebruikt voor de klaring van suikerrietsap en de fosfaat-flotatie-extractie van siroop tijdens de productie van riet- en bietsuiker. Het wordt ook gebruikt bij het uitvlokken en klaren van fermentatiebouillons voor enzympreparaten. Daarnaast wordt het gebruikt voor het terugwinnen van voereiwitten-die uitstekende stabiliteit en prestaties bieden-waarbij is aangetoond dat het teruggewonnen eiwitpoeder geen nadelige effecten heeft op de overlevingskansen van kippen, gewichtstoename of eierproductie. Andere toepassingen zijn onder meer kunstharscoatings; Voegmaterialen voor civiele techniek voor het blokkeren van water; de bouwmaterialenindustrie (verbetering van de cementkwaliteit, dient als bouwkleefstof en functioneert als voegvullers, reparatiemiddelen en water-blokkers); bodemverbetering; de galvaniseerindustrie; en onder meer de textieldruk- en verfindustrie.
