Anvendelser i vandbehandling
Vandbehandling omfatter blandt andet rensning af råvand, spildevandsrensning og industriel vandbehandling. Ved behandling af råvand, når det bruges sammen med materialer som aktivt kul, letter det flokkulering og klaring af suspenderede partikler i husholdningsvandforsyninger. Ved at erstatte organiske flokkuleringsmidler-specifikt polyacrylamid-for uorganiske flokkuleringsmidler, kan vandrensningskapaciteten øges med over 20 %, selv uden at ændre eksisterende sedimentationstanke. Ved spildevandsbehandling øger brugen af polyacrylamid effektiviteten af vandgenbrugssløjfer og fungerer også som et effektivt middel til slamafvanding. I industriel vandbehandling fungerer det som en afgørende komponent i forskellige kemiske formuleringer. Mens vandbehandling udgør den største anvendelsessektor for polyakrylamid internationalt, er dens vedtagelse inden for dette område i øjeblikket ved at tage fart på hjemmemarkedet.
Nøglefunktioner af polyacrylamid i vandbehandling:
(1) Reduktion i flokkuleringsmiddeldosering: Forudsat at tilsvarende vandkvalitetsstandarder er opfyldt, kan anvendelse af polyacrylamid som et koaguleringsmiddel sammen med andre flokkuleringsmidler reducere den samlede mængde af flokkuleringsmidler, der kræves, markant. (2) Forbedring af vandkvaliteten: Ved både drikkevandsbehandling og industriel spildevandsbehandling fører den kombinerede brug af polyacrylamid og uorganiske flokkuleringsmidler til en markant forbedring af vandkvaliteten. (3) Forbedret flokkestyrke og bundfældningshastighed: Polyacrylamid genererer flokke karakteriseret ved høj strukturel styrke og overlegne bundfældningsegenskaber; dette accelererer hastigheden af fast-væskeseparation og letter slamafvandingsprocessen. (4) Korrosion og belægningsforebyggelse i cirkulerende kølesystemer: Anvendelsen af polyacrylamid muliggør en væsentlig reduktion i doseringen af uorganiske flokkuleringsmidler, hvilket forhindrer aflejring af uorganiske stoffer på udstyrsoverflader og afbøder udstyrets korrosion og belægningsdannelse.
Anvendelser i olieudvinding
Polyacrylamid er en alsidig klasse af kemiske behandlingsmidler, der er udbredt i hele råolieudvindingens livscyklus-specifikt i boring, cementering, færdiggørelse af brønde, boring, hydraulisk frakturering, syrning, vandinjektion, vandafspærring og profilkontrol og forbedret oliegenvinding (tertiær genvinding). Det er af særlig betydning inden for områderne boring, vandafspærring og profilkontrol og forbedret olieudvinding. Vandige opløsninger af polyacrylamid udviser høj viskositet og har fremragende fortykkelses-, flokkulerings- og rheologi--modificerende egenskaber; følgelig anvendes de i olieudvindingsoperationer som olie-fortrængningsmidler og borevæskemodifikatorer. I løbet af de midterste-til-sene stadier af olieudvinding, for at øge råolieindvindingsgraden, fremmer mit land i øjeblikket primært polymeroversvømmelser og ternære sammensatte oversvømmelser. Ved at injicere en vandig opløsning af polyacrylamid forbedres olie-til{10}}vandstrømsforholdet, hvorved råolieindholdet i de producerede væsker øges. Tilsætningen af polyacrylamid under tertiær olieudvinding øger olie{12}}fortrængningsevnen, forhindrer vandkanalisering (for tidligt gennembrud) i oliereservoiret og øger i sidste ende oliefeltets samlede udbytte. Den kinesiske olieindustri står som den største forbruger af polyacrylamid; teknologiske fremskridt inden for polyakrylamid har drevet væksten i Kinas oliesektor, mens industriens krav til gengæld har accelereret tempoet for teknologisk innovation og udvikling inden for selve polyakrylamidsektoren.
Applikationer til papirfremstilling
I papirfremstillingsindustrien anvendes polyacrylamid i vid udstrækning som et retentionshjælpemiddel, dræningshjælpemiddel og udjævningsmiddel for at forbedre papirkvaliteten, forbedre afvandingsydelsen af pulpopslæmningen og øge retentionshastigheden af fine fibre og fyldstoffer. Denne brug hjælper med at minimere forbruget af råmaterialer og reducere miljøforurening. Når det anvendes som et dispergeringsmiddel, forbedrer det endvidere ensartetheden af papirarket. Polyakrylamid tjener to primære funktioner i papirfremstillingsindustrien: For det første øger det tilbageholdelseshastigheden af fyldstoffer, pigmenter og andre additiver og reducerer derved råmaterialetab og miljøforurening; for det andet øger det papirets fysiske styrke. Tilsætning af polyacrylamid til pulpopslæmningen øger retentionshastigheden af fine fibre og fyldstofpartikler på trådsigten, samtidig med at afvandingsprocessen af papirmassen accelereres. Virkningsmekanismen involverer flokkulering af partikler i pulpen - lettet gennem ladningsneutralisering eller broeffekter-, som gør det muligt at tilbageholde dem på filterstoffet. Dannelsen af disse flokke letter også den nemmere filtrering af vand fra papirmassen, hvorved tabet af fibre til "det hvide vand" reduceres, miljøforurening afbødes og den operationelle effektivitet af filtrering, sedimentering og andet procesudstyr forbedres.
Medicinske materialer
Polyakrylamidgel tjener en række medicinske anvendelser, herunder brug som et ikke-trombin-baseret granuleringsmiddel-fremmemiddel, et kirurgisk materiale, et råmateriale til kontaktlinser og et ydre coatingmateriale til mikrokapsler. Det bruges også til fremstilling af-hæmostatiske propper af høj kvalitet, hygiejnebind og babybleer. Polyacrylamidpartikler med størrelser fra adskillige hundrede ned til nogle få titus mikrometer kan anvendes som kromatografiske pakningsmaterialer (f.eks. til gelkromatografisøjler), hvilket muliggør effektiv adskillelse af kugleformede proteiner såsom cytochrom. Det muliggør også yderligere nedstrømsprocesser såsom proteinafsaltning og koncentration. Gennem en Mannich-reaktion indføres L-prolin eller L-hydroxyprolin på amidsidekæderne af en polyacrylamidharpiks via methylenbroer; efterfølgende koordinering med kobberioner giver en chiral ligandharpiks, der effektivt kan opløse en række DL-aminosyrer. Ydermere, når chirale aminosyrer kompleksbindes med kobberioner på en polyvinylaminharpiks (afledt via Hofmann-nedbrydning), tjener det resulterende materiale som en stationær fase for ligand-udvekslingskromatografi; dette giver mulighed for opløsning af forskellige aminosyrer-, hvilket demonstrerer særlig effektivitet i adskillelsen af aromatiske aminosyrer,-mens den meget hydrofile natur af polymerrygraden reducerer separationstider markant.
Andre industrier:
I fødevareindustrien bruges det til klaring af sukkerrørsjuice og phosphat-flotationsekstraktion af sirup under produktionen af rør- og roesukker. Det bruges også til flokkulering og klaring af fermenteringsbouillon til enzympræparater. Derudover bruges det til genvinding af foderproteiner-der giver fremragende stabilitet og ydeevne-hvor det genvundne proteinpulver ikke har vist sig at have nogen negativ indvirkning på kyllingernes overlevelsesrater, vægtøgning eller ægproduktion. Andre anvendelser omfatter syntetiske harpiksbelægninger; anlægsarbejder til fugematerialer til vandblokering; byggematerialeindustrien (forbedrer cementkvaliteten, fungerer som byggeklæbemidler og fungerer som fugefyldere, reparationsmidler og vand-blokeringsmidler); jordforbedring; galvaniseringsindustrien; og tekstiltryk- og farvningsindustrien, bl.a.
