Bruksområder innen vannbehandling
Vannbehandling omfatter blant annet råvannsbehandling, avløpsvannbehandling og industriell vannbehandling. Ved behandling av råvann, når det brukes sammen med materialer som aktivert karbon, letter det flokkulering og klaring av suspenderte partikler i husholdningsvann. Ved å erstatte organiske flokkuleringsmidler-spesifikt polyakrylamid-for uorganiske flokkuleringsmidler, kan vannrensekapasiteten økes med over 20 %, selv uten å modifisere eksisterende sedimentasjonstanker. Ved behandling av avløpsvann øker bruken av polyakrylamid effektiviteten til vanngjenvinningssløyfer og fungerer også som et effektivt middel for slamavvanning. Ved industriell vannbehandling fungerer det som en avgjørende komponent i ulike kjemiske formuleringer. Mens vannbehandling utgjør den største applikasjonssektoren for polyakrylamid internasjonalt, øker bruken innen dette feltet for tiden innenlands.
Nøkkelfunksjoner av polyakrylamid i vannbehandling:
(1) Reduksjon i flokkuleringsmiddeldosering: Forutsatt at tilsvarende vannkvalitetsstandarder er oppfylt, kan bruk av polyakrylamid som koaguleringsmiddel sammen med andre flokkuleringsmidler redusere den totale mengden av flokkuleringsmidler som kreves betydelig. (2) Forbedring av vannkvaliteten: I både drikkevannsbehandling og industriell avløpsvannbehandling fører den kombinerte bruken av polyakrylamid og uorganiske flokkuleringsmidler til en markant forbedring av vannkvaliteten. (3) Forbedret flokkstyrke og sedimenteringshastighet: Polyakrylamid genererer flokker preget av høy strukturell styrke og overlegne sedimenteringsegenskaper; dette akselererer hastigheten for fast-væskeseparasjon og letter prosessen med slamavvanning. (4) Korrosjons- og avleiringsforebygging i sirkulerende kjølesystemer: Påføringen av polyakrylamid muliggjør en betydelig reduksjon i doseringen av uorganiske flokkuleringsmidler, og forhindrer derved avsetning av uorganiske stoffer på utstyrets overflater og reduserer utstyrets korrosjon og avleiring.
Bruksområder i oljeutvinning
Polyakrylamid er en allsidig klasse av kjemiske behandlingsmidler som er mye brukt gjennom hele petroleumsutvinningens livssyklus-spesifikt i boring, sementering, brønnkomplettering, brønnoverhaling, hydraulisk frakturering, surgjøring, vanninjeksjon, vannavstengning og profilkontroll og forbedret oljeutvinning (tertiær utvinning). Det er spesielt viktig innen boring, vannavstengning og profilkontroll og økt oljeutvinning. Vandige løsninger av polyakrylamid viser høy viskositet og har utmerkede fortyknings-, flokkulerings- og reologi--modifiserende egenskaper; følgelig brukes de i oljeutvinningsoperasjoner som olje-fortrengningsmidler og borevæskemodifikatorer. I løpet av de midt-til-sene stadiene av oljeutvinning, for å øke utvinningsgraden for råolje, fremmer landet mitt for tiden primært polymerflom og ternære sammensatte flomteknologier. Ved å injisere en vandig løsning av polyakrylamid forbedres olje-til-vannstrømforholdet, og øker dermed råoljeinnholdet i de produserte væskene. Tilsetning av polyakrylamid under tertiær oljeutvinning øker olje{12}}fortrengningsevnen, forhindrer vannkanalisering (for tidlig gjennombrudd) i oljereservoaret, og øker til slutt det totale utvinningsutbyttet til oljefeltet. Den kinesiske petroleumsindustrien står som den største forbrukeren av polyakrylamid; teknologiske fremskritt innen polyakrylamid har drevet frem veksten i Kinas petroleumssektor, mens industriens krav på sin side har akselerert tempoet i teknologisk innovasjon og utvikling innenfor selve polyakrylamidsektoren.
Papirfremstillingsapplikasjoner
I papirindustrien er polyakrylamid mye brukt som et retensjonshjelpemiddel, dreneringshjelpemiddel og utjevningsmiddel for å forbedre papirkvaliteten, forbedre avvanningsytelsen til masseoppslemmingen og øke retensjonshastigheten for fine fibre og fyllstoffer. Denne bruken bidrar til å minimere forbruket av råvarer og redusere miljøforurensning. Videre, når det brukes som et dispergeringsmiddel, forbedrer det jevnheten til papirarket. Polyakrylamid har to hovedfunksjoner i papirindustrien: For det første øker det retensjonshastigheten for fyllstoffer, pigmenter og andre tilsetningsstoffer, og reduserer dermed tap av råmaterialer og miljøforurensning; for det andre øker den den fysiske styrken til papiret. Tilsetning av polyakrylamid til masseoppslemmingen øker retensjonshastigheten av fine fibre og fyllpartikler på trådsilen, samtidig som avvanningsprosessen til massen akselereres. Virkningsmekanismen involverer flokkulering av partikler i massen-tilrettelagt gjennom ladningsnøytralisering eller broeffekter-som gjør at de kan holdes tilbake på filterstoffet. Dannelsen av disse flokkene letter også den lettere filtreringen av vann fra massen, og reduserer derved tapet av fibre til "det hvite vannet", reduserer miljøforurensning og forbedrer driftseffektiviteten til filtrering, sedimentering og annet prosessutstyr.
Medisinsk materiale
Polyakrylamidgel tjener en rekke medisinske bruksområder, inkludert bruk som et ikke-trombin-basert granuleringsmiddel-fremmende middel, et kirurgisk materiale, et råmateriale for kontaktlinser og et ytre beleggmateriale for mikrokapsler. Den brukes også til produksjon av-hemostatiske propper av høy kvalitet, bind og spedbarnsbleier. Polyakrylamidpartikler med størrelser fra flere hundre ned til noen få titalls mikrometer kan brukes som kromatografiske pakkematerialer (f.eks. for gelkromatografikolonner), som muliggjør effektiv separasjon av kuleproteiner som cytokrom. Det muliggjør også ytterligere nedstrømsprosesser som proteinavsalting og konsentrasjon. Gjennom en Mannich-reaksjon introduseres L-prolin eller L-hydroksyprolin på amidsidekjedene til en polyakrylamidharpiks via metylenbroer; påfølgende koordinering med kobberioner gir en kiral ligandharpiks som effektivt kan løse opp en serie DL-aminosyrer. Videre, når chirale aminosyrer er kompleksbundet med kobberioner på en polyvinylaminharpiks (avledet via Hofmann-degradering), tjener det resulterende materialet som en stasjonær fase for ligand{14}}utvekslingskromatografi; dette muliggjør oppløsning av ulike aminosyrer-som demonstrerer spesiell effektivitet i separasjonen av aromatiske aminosyrer-mens den svært hydrofile naturen til polymerryggraden reduserer separasjonstiden betydelig.
Andre bransjer:
I næringsmiddelindustrien brukes det til klaring av sukkerrørjuice og fosfat-flotasjonsekstraksjon av sirup under produksjon av rør- og roesukker. Det brukes også i flokkulering og klaring av fermenteringsbuljonger for enzympreparater. I tillegg brukes det til gjenvinning av fôrproteiner-som gir utmerket stabilitet og ytelse-der det har vist seg at det gjenvunnede proteinpulveret ikke har noen negative effekter på overlevelsesrater for kylling, vektøkning eller eggproduksjon. Andre bruksområder inkluderer syntetiske harpiksbelegg; sivilingeniør fugematerialer for vannblokkering; byggematerialeindustrien (forbedrer sementkvaliteten, fungerer som konstruksjonslim og fungerer som fugefyllere, reparasjonsmidler og vann-blokkeringsmidler); jordforbedring; galvaniseringsindustrien; og tekstiltrykk- og fargeindustrien, blant andre.
