Zastosowania w uzdatnianiu wody
Uzdatnianie wody obejmuje między innymi uzdatnianie wody surowej, oczyszczanie ścieków i uzdatnianie wody przemysłowej. W uzdatnianiu wody surowej, stosowany w połączeniu z materiałami takimi jak węgiel aktywny, ułatwia flokulację i klarowanie cząstek zawieszonych w domowych wodociągach. Zastępując flokulanty organiczne,-szczególnie poliakryloamid-nieorganicznymi flokulantami, można zwiększyć skuteczność oczyszczania wody o ponad 20%, nawet bez modyfikowania istniejących osadników. W oczyszczaniu ścieków zastosowanie poliakryloamidu zwiększa efektywność pętli recyklingu wody, a także służy jako skuteczny środek odwadniający osady. W procesie uzdatniania wody przemysłowej pełni funkcję kluczowego składnika różnych preparatów chemicznych. Chociaż uzdatnianie wody stanowi największy sektor zastosowań poliakryloamidu na świecie, jego zastosowanie w tej dziedzinie nabiera obecnie tempa w kraju.
Kluczowe funkcje poliakryloamidu w uzdatnianiu wody:
(1) Zmniejszenie dawki flokulantów: Pod warunkiem, że spełnione zostaną równoważne standardy jakości wody, użycie poliakryloamidu jako środka koagulującego w połączeniu z innymi flokulantami może znacznie zmniejszyć całkowitą wymaganą ilość flokulantów. (2) Poprawa jakości wody: Zarówno w uzdatnianiu wody pitnej, jak i oczyszczaniu ścieków przemysłowych, łączne zastosowanie poliakryloamidu i nieorganicznych flokulantów prowadzi do wyraźnej poprawy jakości wody. (3) Zwiększona wytrzymałość kłaczków i prędkość osiadania: Poliakryloamid generuje kłaczki charakteryzujące się wysoką wytrzymałością strukturalną i doskonałymi właściwościami osiadania; przyspiesza to tempo oddzielania-stałej cieczy i ułatwia proces odwadniania osadu. (4) Zapobieganie korozji i osadzaniu się kamienia w obiegowych układach chłodzenia: Zastosowanie poliakryloamidu pozwala na znaczne zmniejszenie dozowania nieorganicznych flokulantów, zapobiegając w ten sposób osadzaniu się substancji nieorganicznych na powierzchniach sprzętu i ograniczając korozję sprzętu i tworzenie się kamienia.
Zastosowania w ekstrakcji ropy naftowej
Poliakryloamid to wszechstronna klasa środków do obróbki chemicznej, szeroko stosowana w całym cyklu wydobycia ropy naftowej,-szczególnie podczas wiercenia, cementowania, wykańczania odwiertów, przebudowy odwiertów, szczelinowania hydraulicznego, zakwaszania, wtryskiwania wody, odcinania wody i kontroli profilu oraz operacji zwiększonego odzyskiwania ropy naftowej (odzysk trzeciorzędowy). Ma to szczególne znaczenie w dziedzinie wierceń, odcinania wody i kontroli profilu oraz zwiększonego odzyskiwania ropy. Wodne roztwory poliakryloamidu charakteryzują się dużą lepkością i doskonałymi właściwościami zagęszczającymi, flokulującymi i modyfikującymi-reologię; w związku z tym wykorzystuje się je w operacjach wydobycia ropy naftowej jako-środki wypierające ropę i modyfikatory płuczki wiertniczej. Aby zwiększyć stopień wydobycia ropy naftowej, na środkowych--etapach wydobycia ropy naftowej, mój kraj promuje obecnie przede wszystkim technologie zalewania polimerami i trójskładnikowymi związkami. Wtryskiwanie wodnego roztworu poliakryloamidu poprawia stosunek przepływu oleju- do-wody, zwiększając w ten sposób zawartość ropy naftowej w wytwarzanych płynach. Dodatek poliakryloamidu podczas wydobycia ropy trzeciorzędowej zwiększa-wyporność ropy, zapobiega przedostawaniu się wody (przedwczesnemu przełomowi) w złożu ropy i ostatecznie zwiększa ogólną wydajność wydobycia z pola naftowego. Największym konsumentem poliakryloamidu jest chiński przemysł naftowy; postęp technologiczny w dziedzinie poliakryloamidu napędza rozwój chińskiego sektora naftowego, podczas gdy wymagania branży z kolei przyspieszyły tempo innowacji technologicznych i rozwoju w samym sektorze poliakryloamidu.
Aplikacje papiernicze
W przemyśle papierniczym poliakryloamid jest szeroko stosowany jako środek retencyjny, wspomagający drenaż i środek wyrównujący w celu poprawy jakości papieru, poprawy wydajności odwadniania zawiesiny masy celulozowej i zwiększenia stopnia retencji drobnych włókien i wypełniaczy. Takie zastosowanie pomaga zminimalizować zużycie surowców i zmniejszyć zanieczyszczenie środowiska. Ponadto stosowany jako środek dyspergujący poprawia jednorodność arkusza papieru. Poliakryloamid spełnia dwie podstawowe funkcje w przemyśle papierniczym: po pierwsze, zwiększa współczynnik retencji wypełniaczy, pigmentów i innych dodatków, zmniejszając w ten sposób straty surowców i zanieczyszczenie środowiska; po drugie, zwiększa fizyczną wytrzymałość papieru. Dodatek poliakryloamidu do zawiesiny masy celulozowej zwiększa stopień zatrzymywania drobnych włókien i cząstek wypełniacza na sicie drucianym, jednocześnie przyspieszając proces odwadniania masy celulozowej. Mechanizm działania polega na flokulacji cząstek w miazdze,-ułatwianej poprzez neutralizację ładunku lub efekty mostkowania-, co pozwala na zatrzymanie ich na tkaninie filtrującej. Tworzenie się tych kłaczków ułatwia również łatwiejszą filtrację wody z pulpy, zmniejszając w ten sposób utratę włókien do „białej wody”, łagodząc zanieczyszczenie środowiska i poprawiając wydajność operacyjną urządzeń do filtracji, sedymentacji i innych urządzeń przetwarzających.
Materiały medyczne
Żel poliakryloamidowy ma różnorodne zastosowania medyczne, w tym jako środek wspomagający granulację nieoparty na-trombinie--, materiał chirurgiczny, surowiec do soczewek kontaktowych i zewnętrzny materiał powlekający mikrokapsułki. Wykorzystuje się go także do produkcji wysokiej-jakości zatyczek hemostatycznych, podpasek higienicznych i pieluch dla niemowląt. Cząstki poliakryloamidu o wielkości od kilkuset do kilkudziesięciu mikrometrów można stosować jako materiały wypełniające chromatograficzne (np. do kolumn do chromatografii żelowej), umożliwiając skuteczną separację białek globularnych, takich jak cytochrom. Umożliwia także dalsze dalsze procesy, takie jak odsalanie i zagęszczanie białek. W reakcji Mannicha L-prolinę lub L-hydroksyprolinę wprowadza się do amidowych łańcuchów bocznych żywicy poliakryloamidowej poprzez mostki metylenowe; późniejsza koordynacja z jonami miedzi daje chiralną żywicę ligandową zdolną do skutecznego rozdzielania szeregu DL-aminokwasów. Ponadto, gdy chiralne aminokwasy są kompleksowane z jonami miedzi na żywicy poliwinyloaminowej (utworzonej w wyniku degradacji Hofmanna), powstały materiał służy jako faza stacjonarna w chromatografii-wymiennej ligandów; pozwala to na rozdział różnych aminokwasów,-co wykazuje szczególną skuteczność w rozdzielaniu aminokwasów aromatycznych-podczas gdy wysoce hydrofilowy charakter szkieletu polimeru znacznie skraca czas rozdzielania.
Inne branże:
W przemyśle spożywczym wykorzystuje się go do klarowania soku z trzciny cukrowej i do fosforanowej-ekstrakcji flotacyjnej syropu podczas produkcji cukru trzcinowego i buraczanego. Stosowany jest także do flokulacji i klarowania brzeczków fermentacyjnych do preparatów enzymatycznych. Ponadto służy do odzyskiwania białek paszowych,-co zapewnia doskonałą stabilność i wydajność-w przypadku, gdy wykazano, że odzyskane białko w proszku nie ma niekorzystnego wpływu na przeżywalność kurczaków, przyrost masy ciała ani produkcję jaj. Inne zastosowania obejmują powłoki z żywic syntetycznych; Materiały iniekcyjne do inżynierii lądowej i wodnej do blokowania wody; przemysł materiałów budowlanych (poprawiający jakość cementu, służący jako kleje budowlane i pełniący funkcję wypełniaczy spoin, środków naprawczych i środków-blokujących wodę); ulepszanie gleby; przemysł galwaniczny; oraz między innymi przemysł drukowania i farbowania tekstyliów.
