کاربردها در تصفیه آب
تصفیه آب شامل تصفیه آب خام، تصفیه فاضلاب و تصفیه آب صنعتی و سایر مناطق می شود. در تصفیه آب خام، هنگامی که همراه با موادی مانند کربن فعال استفاده می شود، لخته سازی و شفاف سازی ذرات معلق در منابع آب خانگی را تسهیل می کند. با جایگزینی لختهسازهای آلی-بهویژه پلی آکریل آمید-برای لختهسازهای معدنی، ظرفیت تصفیه آب میتواند تا بیش از 20% افزایش یابد، حتی بدون تغییر مخازن رسوبگذاری موجود. در تصفیه فاضلاب، استفاده از پلی آکریل آمید کارایی حلقه های بازیافت آب را افزایش می دهد و همچنین به عنوان یک عامل موثر برای آبگیری لجن عمل می کند. در تصفیه آب صنعتی، به عنوان یک جزء حیاتی در فرمولاسیون های شیمیایی مختلف عمل می کند. در حالی که تصفیه آب بزرگترین بخش کاربرد پلی آکریل آمید را در سطح بین المللی تشکیل می دهد، پذیرش آن در این زمینه در حال حاضر در داخل کشور شتاب بیشتری می گیرد.
عملکردهای کلیدی پلی آکریل آمید در تصفیه آب:
(1) کاهش دوز فلوکولانت: به شرط رعایت استانداردهای کیفیت آب معادل، استفاده از پلی آکریل آمید به عنوان کمک منعقد کننده همراه با سایر لخته سازها می تواند به طور قابل توجهی مقدار کلی فلوکولانت مورد نیاز را کاهش دهد. (2) بهبود کیفیت آب: هم در تصفیه آب آشامیدنی و هم در تصفیه فاضلاب صنعتی، استفاده ترکیبی از پلی آکریل آمید و لخته های معدنی منجر به بهبود قابل توجهی در کیفیت آب می شود. (3) افزایش قدرت لخته و سرعت ته نشینی: پلی آکریل آمید لخته هایی تولید می کند که با استحکام ساختاری بالا و خواص ته نشینی برتر مشخص می شوند. این امر سرعت جداسازی جامد-مایع را تسریع میکند و فرآیند آبگیری لجن را تسهیل میکند. (4) جلوگیری از خوردگی و رسوب در سیستم های خنک کننده در گردش: کاربرد پلی آکریل آمید امکان کاهش قابل توجه دوز لخته سازهای معدنی را فراهم می کند و در نتیجه از رسوب مواد معدنی بر روی سطوح تجهیزات و کاهش خوردگی تجهیزات و تشکیل رسوب جلوگیری می کند.
کاربردها در استخراج روغن
پلی آکریل آمید یک دسته همه کاره از عوامل تصفیه شیمیایی است که به طور گسترده در طول چرخه عمر استخراج نفت استفاده می شود-به ویژه در حفاری، سیمان کاری، تکمیل چاه، چاه کاری، شکستگی هیدرولیکی، اسیدی کردن، تزریق آب، قطع کردن آب و کنترل پروفایل و بهبود عملیات بازیافت روغن (بازیابی سوم). این امر در زمینههای حفاری، قطع آب و کنترل پروفیل و افزایش بازیافت نفت از اهمیت ویژهای برخوردار است. محلول های آبی پلی آکریل آمید ویسکوزیته بالایی از خود نشان می دهند و دارای خواص ضخیم کنندگی، لخته سازی و تغییر رئولوژی{3}} عالی هستند. در نتیجه، آنها در عملیات استخراج نفت به عنوان عوامل جابجایی نفت و اصلاح کننده سیال حفاری استفاده می شوند. در طول مراحل اواسط-تا-استحصال نفت، برای افزایش نرخ بازیافت نفت خام، کشور من در حال حاضر عمدتاً فنآوریهای غرقابی پلیمری و سیلگیری ترکیبی سهگانه را ترویج میکند. با تزریق محلول آبی پلی آکریل آمید، نسبت جریان روغن به آب بهبود می یابد و در نتیجه محتوای نفت خام در سیالات تولید شده افزایش می یابد. افزودن پلی آکریل آمید در طول بازیافت نفت سوم، قابلیتهای جابجایی نفت را{12} افزایش میدهد، از انتقال آب (پیشرفت زودرس) در مخزن نفت جلوگیری میکند و در نهایت بازده کلی بازیافت میدان نفتی را افزایش میدهد. صنعت نفت چین بزرگترین مصرف کننده پلی آکریل آمید است. پیشرفت های تکنولوژیکی در پلی آکریل آمید باعث رشد بخش نفت چین شده است، در حالی که تقاضاهای این صنعت به نوبه خود سرعت نوآوری و توسعه فناوری را در خود بخش پلی آکریل آمید افزایش داده است.
کاربردهای کاغذسازی
در صنعت کاغذ سازی، پلی آکریل آمید به طور گسترده ای به عنوان یک کمک نگهدارنده، کمک زهکشی و عامل تراز کننده برای افزایش کیفیت کاغذ، بهبود عملکرد آبگیری دوغاب خمیر و افزایش میزان ماندگاری الیاف و پرکننده ها استفاده می شود. این استفاده به حداقل رساندن مصرف مواد خام و کاهش آلودگی محیط زیست کمک می کند. علاوه بر این، هنگامی که به عنوان پراکنده استفاده می شود، یکنواختی ورق کاغذ را بهبود می بخشد. پلی آکریل آمید دو وظیفه اصلی را در صنعت کاغذسازی انجام می دهد: اول اینکه میزان ماندگاری پرکننده ها، رنگدانه ها و سایر مواد افزودنی را افزایش می دهد و در نتیجه از دست دادن مواد خام و آلودگی محیطی را کاهش می دهد. دوم، قدرت فیزیکی کاغذ را افزایش می دهد. افزودن پلی آکریل آمید به دوغاب خمیر، میزان ماندگاری الیاف ریز و ذرات پرکننده را بر روی صفحه سیم افزایش می دهد، در حالی که به طور همزمان روند آبگیری خمیر را تسریع می کند. مکانیسم عمل شامل لخته شدن ذرات در خمیر می شود-که از طریق خنثی سازی بار یا اثرات پل زدن تسهیل می شود- که به آنها اجازه می دهد روی پارچه فیلتر باقی بمانند. تشکیل این لختهها همچنین فیلتراسیون آسانتر آب از خمیر را تسهیل میکند، در نتیجه از دست دادن الیاف در "آب سفید" کاهش مییابد، آلودگی محیطی را کاهش میدهد و کارایی عملیاتی فیلتراسیون، ته نشینی و سایر تجهیزات پردازش را بهبود میبخشد.
مواد پزشکی
ژل پلی آکریل آمید کاربردهای پزشکی مختلفی دارد، از جمله استفاده به عنوان یک-گرانوله-غیر پایه ترومبین-، یک ماده جراحی، یک ماده خام برای لنزهای تماسی، و یک ماده پوشش خارجی برای میکروکپسول ها. همچنین در ساخت شمعهای هموستاتیک، نوار بهداشتی و پوشک نوزاد با کیفیت بالا استفاده میشود. ذرات پلی آکریل آمید با اندازه های مختلف از چند صد تا چند ده میکرومتر را می توان به عنوان مواد بسته بندی کروماتوگرافی (مثلاً برای ستون های کروماتوگرافی ژلی) استفاده کرد که جداسازی موثر پروتئین های کروی مانند سیتوکروم را امکان پذیر می کند. همچنین فرآیندهای پایین دستی بیشتری مانند نمک زدایی و غلظت پروتئین را امکان پذیر می کند. از طریق واکنش Mannich، L{10}}پرولین یا L{11}}هیدروکسی پرولین از طریق پلهای متیلن به زنجیرههای جانبی آمیدی رزین پلی آکریل آمید وارد میشود. هماهنگی بعدی با یونهای مس یک رزین لیگاند کایرال به دست میدهد که قادر به حل مؤثر یک سری از اسیدهای آمینه DL{12}} است. علاوه بر این، هنگامی که آمینو اسیدهای کایرال با یونهای مس روی یک رزین پلیوینیل آمین (که از طریق تجزیه هوفمن به دست میآیند) کمپلکس میشوند، ماده حاصل بهعنوان یک فاز ثابت برای کروماتوگرافی تبادل لیگاند- عمل میکند. این امکان تفکیک اسیدهای آمینه مختلف را فراهم می کند-که کارایی خاصی در جداسازی اسیدهای آمینه معطر نشان می دهد{16}}در حالی که ماهیت بسیار آبدوست ستون فقرات پلیمری زمان جداسازی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
سایر صنایع:
در صنایع غذایی، از آن برای شفاف سازی آب نیشکر و استخراج فسفاته{0}}فلوتاسیون شربت در طول تولید قند نیشکر و چغندر استفاده می شود. همچنین در لخته سازی و شفاف سازی آبگوشت های تخمیر برای آماده سازی آنزیمی استفاده می شود. علاوه بر این، از آن برای بازیابی پروتئین های خوراک استفاده می شود-با ارائه پایداری و عملکرد عالی{4}}در جایی که نشان داده شده است پودر پروتئین بازیافتی هیچ اثر نامطلوبی بر میزان بقای جوجه، افزایش وزن یا تولید تخم مرغ ندارد. کاربردهای دیگر شامل پوشش های رزین مصنوعی است. مواد تزریقی مهندسی عمران برای مسدود کردن آب؛ صنعت مصالح ساختمانی (افزایش کیفیت سیمان، به عنوان چسب ساختمانی، و عملکرد به عنوان پرکننده اتصالات، عوامل تعمیر و مسدود کننده آب)؛ بهبود خاک؛ صنعت آبکاری؛ و صنعت چاپ و رنگرزی منسوجات و غیره.
