聚丙烯酰胺在食品工业中的应用
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发布时间：2022-04-23 13:50
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时间：2023-07-14 23:52
300-1800万之间，外观为白色粉末状或无色粘稠胶体状，无臭、中性、溶于水，温度超过120℃时易分解。
聚丙烯酰胺分子中具有阳性基因（－CONH2)，能于分散于溶液中的悬浮粒子吸咐和架桥，有着极强的絮凝作用，因此广泛用于水处理及电力、采矿、选煤、石棉制品、石油化工、造纸、纺织、制糖、医药、环保等。
1．阴离子：结构式 〔 CH2 CH 〕n
CONH2
非离子：结构式：[—CH—CH2—CH—CH2—]n
CONH2 CONH2
阳离子：结构式：[—CH—CH2—CH—CH2]n
CONH2 CONHCH2N（CH3）2
2．物理特性；本产品为胶体和粉剂。胶体产品为无色透明、无毒性、无腐蚀。粉剂为白色粒状或细粉末状固体，两者均能溶于水。吸水速度随衍生物离子特性的区别而不同。但几乎不溶于一般溶剂（苯、甲苯、乙醇、乙醚、丙酮、酯类等），仅在乙二醇、甘油、冰醋酸、甲酰胺、乳酸、丙烯酸等溶剂中能溶解1%左右。不同品种，不同分子量的产品有不同的性质。
3．用途：主要用于采油、制糖、洗煤、选矿、造纸、涂料、湿法冶金，纺织、石料切割、化工、农药、医药以及污水处理等等。胶体及粉剂聚丙烯酰胺可根据用户提供的产品质量要求生产含量、分子量、水解度各异的产品。
PAM絮凝剂由于应用范围十分广泛，而各种应用对其所要求的性能各不相同，为满足各类用途的需要，世界各国研制了非常复杂的品种和规格，现已形成了比较齐全的产品系列。
4．使用方法：本产品系高分子线型聚合物，尤其在使用粉剂时，配制PAM时应力求做到以下各点：
（1） 使用中性而不含盐类和夹杂物的水为宜；
（2） 使用40℃左右，但不超过60℃的温水可加速絮凝剂溶解；
（3） 溶解时将PAM缓慢撒入水中，一次撒多会出现难溶胶团；在可能的条件下，采用分步投加将更有利于絮凝剂的均匀分布；
（4） 当聚丙烯酰胺被投入水中后应尽快搅拌，使药剂与水迅速而充分混合。搅拌时不能过猛，应避开强机械搅拌和泵，否则会使3聚合物降解，搅拌应以100—300r/min为宜；
（5） 溶解度按干基控制于0.5%—0.8%，在使用前再稀释到0.08%；
（6） 使用多少，溶解多少，稀溶液易发生降解。
5．产品标准按GB/T13940—92执行
（1）胶体聚丙烯酰胺产品标准 ：
项目 指标
阴离子型 非离子型 阳离子型
外观 白色胶状 白色胶状 白色胶状
固含量≥% 8—30 8—30 8—30
分子量（万） 300—900 200—900 200—500
游离单体≤% 0.5 0.5 0.5
水解度% 5—30 ≤5 5—30
（2）聚丙烯酰胺干粉产品标准：
项目 指标
阴离子型 非离子型 阳离子型
外观 白色或微*粉粒
固含量≥% 90 90 90
分子量（万） 300—1800 300—1000 500—1000
游离单体≤% 0.5 0.5 0.5
水解度% 20—30 ≤5 离子度5—30
全溶时间（小时） 0.5—2 2—4 0.5—1
PH值 碱 中 酸
6．储存方法及运输
（1） PAM储存时应保持密封、干燥、避光，防止高温，以避免吸潮，降解变质；
（2） PAM不应在金属容器直接接触下储存，应加塑料内衬；
（3） PAM储存期限不宜过久，否则会导陈化降解，一般浓度越稀，有效期越短。
7．注意事项：PAM本身没有毒性只有当吸入大于千分之五时因肠胃粘膜对营养的吸收被粘阻而有害。PAM中残留的丙烯酰胺单体有毒，食品应用时要严格控制。
8． 包装：胶体25Kg/袋；
干粉25Kg/袋，外有三合一复合袋，有聚乙烯内衬袋。
聚丙烯酰胺
一、产品简介：
聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺单体在引发剂作用下均聚或共聚所得聚合物的统称，是水溶性高分子材料中应用最广泛的品种之一，主要应用于石油开采、水处理、纺织、造纸、选矿、医药、农业等行业中，有"百业助剂"之称。聚丙烯酰胺
(PAM)易溶于水，几乎不溶于有机溶剂，在中性和碱性介质中呈高聚合物电解质的特征，对盐类电解质敏感，与高价金属离子能交联成不溶性的凝胶体,由于其分子链极性基团，它能通过吸附污水中悬浮的固体粒子，使粒子间架桥或通过电荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物。所以，它可加速悬浮液中粒子的沉降，有非常明显的加快溶液澄清，促进过滤等效果。阳离子型、阴离子型、非离子型等品种齐全，可以满足各方面需要。水溶性好，在冷水中也能完全溶解。添加少量本系列产品，即可得到极大的絮凝效果。一般只需添加0.01-10ppm（0.01-10g/m3）,即可充分发挥作用。本系列产品和无机絮凝剂（聚合硫酸铁浓缩剂，聚
合氯化铝、铁盐等）同时使用，可显示出更大的效果。
二、产品特性
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在中性和酸性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。
三、PAM的作用原理简介：
1）絮凝作用原理：PAM用于絮凝时，与被絮凝物种类表面性质，特别是动电位，粘度，浊度及悬浮液的PH值有关，颗粒表面的动电位，是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的PAM，能速动电位降低而凝聚。
2）吸附架桥：PAM分子链固定在不同的颗粒表面上，各颗粒之间形成聚合物的桥，使颗粒形成聚集体而沉降。
3）表面吸附：PAM分子上的极性基团颗粒的各种吸附。
4）网捕作用:PAM分子链与分散相通过各种机械、物理、化学等作用，将分散相牵连在一起，形成网状，从而起网捕作用。
四、PAM使用方法：
聚丙烯酰胺是经过溶解、添加和混合的各个过程而进行使用的,
由于使用的品种型号和使用量是根据处理目的而有所不同的。因此必须要预先进行预备试验,以掌握最适当的品种型号及其使用量。配制产品水溶液时应在搪瓷、镀锌、铝制或塑料桶内进行,
不可在铁制容器内配制或贮存。
1) 溶解方法
使用前先将固体溶解成0.1∽0.5%的浓度，以便迅速发挥效力,在溶解的时侯，一边搅拌溶解槽中的水, 一边严加注意地加入固体,
使之均匀分散在水中, 不要让它形成疙瘩。
由于长时间进行强烈搅拌的话, 将会使其性能降低, 故而推荐搅拌机以每分钟20~200转左右的转速进行溶解。
因为如果溶解液长时间放置, 其性能将会视水质的情况而逐渐降低, 所以在水溶液调制好之后, 请在三天内加以使用。
2) 溶解液的添加
通常是添加约0.1%的水溶液, 但在悬浊液的高浓度和高粘度的场合, 建议将水溶液进一步稀释成为约0.01%, 则将容易混合而发挥充分的效果。
在对悬浊液添加了絮凝剂水溶液之后, 如果长时间激烈地进行搅拌，将会破坏已经形成的絮凝物, 因此, 请在即将要进行絮凝处理之前才添加配好的水溶液。
五、PAM产品分类：
(一)、非离子聚丙烯酰胺（NPAM）：
非离子聚丙烯酰胺系列产品是经过特殊的工艺合成的、具有高分子量的低离子度的线性高聚物。由于其具有特殊的基团,
便赋予它具有絮凝、分散、增稠、粘结、成膜、凝胶、稳定胶体的作用。非离子聚丙烯酰胺按分子量的大小可分为超高相对分子量聚丙烯酰胺、高相对分子量聚丙烯酰胺、中相对分子量聚丙烯酰胺和低相对分子量聚丙烯酰胺。超高相对分子量聚丙烯酰胺主要用于油田的三次采油，高相对分子量聚丙烯酰胺主要用做絮凝剂，中相对分子量聚丙烯酰胺主要用做纸张的干强剂，低相对分子量聚丙烯酰胺主要用做分散剂。
1）技术指标：
外观: 白色颗粒或粉末
分子量: 数十至2000万
2）用途：
1.采矿工业中, 通常使用大量的水, 最后常须回收水中有用固体物, 并将废水净化回收使用。应用非离子聚丙烯酰胺絮凝剂, 可促进固体的下沉,
液体的澄清和泥饼的脱水, 从而可提高生产效率, 减少尾矿流失和水的消耗, 降低设备投资和加工成本, 并免除环境污染。例如: 钼的沥滤,
黄金的沉淀、分离, 铀矿的回收;
2.在洗煤过程中,
煤粉及煤泥的沉淀和过滤是主要的经济问题和污染控制问题。非离子聚丙烯酰胺系列产品可以减少泥土着色、管路堵塞、泵的维修以及河水污染, 提高生产能力,
回收煤粉和提高过滤速率, 还可以使水彻底澄清;
3.在电解精炼工艺中, 可使金属沉淀匀化, 使镀层更加光亮, 提高电流效率;
4.在无机纤维泥浆(石棉-水泥制品)中可使成型的石棉-水泥制品排水性得到改善,使石棉板坯料的强度提高; 在绝缘板中,
可提高添加剂和纤维的结合能力;
5.可作保鲜膜和农用薄膜的添加剂;
6.非离子聚丙烯酰胺的复合材料可作矿床、池塘、水坝、地基的灌浆材料;
7.在土壤改良中可以增强土壤团粒结构的坚固性, 增加土壤的含水量及土壤结构的承载负荷;
8.聚丙烯酰胺凝胶可用来分离保持生物活性的物质, 药物的控制释放和酶的包埋、蛋白质电泳、电池的凝胶电解液。
9.用于污水处理，当污水呈酸性时，本产品有特效，也可与聚铝、聚合硫酸铁等配合使用。
3）注意事项：
1.离子型PAM是通过其高分子的长链把污水中的许多细小颗粒或油珠吸附后缠在一起而形成架桥。它是一种絮凝能力非常强的絮凝剂
，它的絮凝速度比阴离子型PAM快。在油田含油污水处理时，通常与铝盐配合使用。
2.使用前要通过实验确定其最佳用量，用量过低，不起作用，用量过高，反而起反作用。这是因为超过一定浓度，PAM不但不起絮凝作用，反而起分散稳定作用。
3.加药时应使用较低的浓度，以保证混合均匀。
（二）、阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）
阳离子聚丙烯酰胺是线型高分子化合物,由于它具有多种活泼的基团, 可与许多物质亲和、吸附形成氢键。主要是絮凝带负电荷的胶体,
具有除浊、脱色、吸附、粘合等功能, 适用于染色、造纸、食品、建筑、冶金、选矿、煤粉、油田、水产加工与发酵等行业有机胶体含量较高的废水处理,
特别适用于城市污水、城市污泥、造纸污泥及其它工业污泥的脱水处理。
1）技术指标：
外观：白色颗粒或粉末；
分子量：300-1500万
阳离子度：3%--100%
2）用途：
1、作为絮凝剂，主要应用于工业上的固液分离过程，包括沉降、澄清、浓缩及污泥脱水等工艺，应用的主要行业有：城市污水处理、造纸工业、食品加工业、石化工业、冶金工业、选矿工业、染色工业和制糖工业及各种工业的废水处理。用在城市污水及肉类、禽类、食品加工废水处理过程中的污泥沉淀及污泥脱水上，通过其所含的正电荷基团对污泥中的负电荷有机胶体电性中和作用及高分子优异的架桥凝聚功能，促使胶体颗粒聚集成大块絮状物，从其悬浮液中分离出来。效果明显，投加量少。
2、在造纸工业中可用作纸张干强剂、助留剂、助滤剂，能极大的提高成纸质量，节约成本，提高造纸厂的生产能力。
可直接与无机盐离子、纤维以及其它有机高分子发生静电桥梁作用以达到增强纸张的物理强度, 减少纤维或填料的流失,加快滤水, 起增强、助留、助滤作用,
还可以用于白水的处理, 同时，在脱墨过程中能起明显的絮凝效果。
3、纤维泥浆(石棉-水泥制品)中可使成型的石棉-水泥制品排水性得到改善,使石棉板坯料的强度提高; 在绝缘板中, 可提高添加剂和纤维的结合能力。
4、在采矿、选煤行业中可作矿山废水、洗煤废水的澄清剂。
5、可用于染色废水、皮革废水、含油废水的处理, 使之除浊、脱色, 以达到排放标准。
6、在磷酸提纯中, 有助于湿法磷酸工艺中石膏的分离。
7、用于以江河水源的自来水厂的水处理絮凝剂。用量少、效果好、成本低。特别是和无机絮凝剂复配使用效果更好。它将成为沿长江、黄河及其他河流流域的自来水厂的高效絮凝剂。
3）、注意事项：
配制与贮存水溶液时应在搪瓷、镀锌、或塑料桶内进行，不可与铁制品接触；
溶解时应将产品均匀地、慢慢地加入带搅拌和加热措施的溶解器中，应避免结大团块和长时间剧烈的机械剪切。
(三)、阴离子聚丙烯酰胺（APAM）
阴离子型聚丙烯酰胺系列产品是高聚合度合成的水溶性线型高分子聚合物。以无粉尘和自由流动的微颗粒状态或胶状供应, 完全溶于水中,
并由于它的微颗粒形式, 能快速溶解。不同类型的聚丙烯酰胺具有不同的活性基团, 能使不同的悬浮粒子絮凝, 便于过滤,
分离。该系列产品几乎不溶于任何有机溶剂,大量溶于水。
在许多行业中被广泛应用作絮凝、增稠、粘结、阻垢、稳定胶体、减阻、成膜、凝胶及生物材料等。
1）技术指标：
外观：白色颗粒或粉末
分子量: 500至2500万
2）用途：
1、油田的勘探开发, 地质、水利、煤炭的勘探中。用作钻井泥浆材料的添加剂,可以减少钻头的摩阻, 延长钻头的使用寿命, 提高钻速和进尺,
减少换钻时的堵塞, 防井塌效果明显, 此外, 还应用于稠化水驱油, 压裂液和选择性堵水, 对提高采油率有显著的效果;
2、用于饮用水的净化, 河水的净化, 城市污泥、城市生活废水和工业废水的处理;
3、造纸行业中作烧碱液的澄清, 纤维分散剂, 可改善打浆度, 填料助留剂,纸张增强剂, 可用于提高滤水率和白水回收;
4、应用于纺织、地毡工业的上浆, 水泥速凝, 合成树脂的涂料。 感光性聚合物、粘合剂、分散剂, 以及农业上的土壤凝胶, 泥浆稳定剂,
土壤改良剂;
5、制糖行业中作糖汁澄清剂;
6、可作为水产饲料添加剂以及粘结剂;
7、炼油厂水处理场处理油的回收。
参考资料：http://www.21jxhg.com/Article/chanpin/200608/Article_15834.shtml
