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硫酸铝和聚合氯化铝在造纸施胶中的性能比


聚合氯化铝生产车间

【九正建材网】 本论文内容是国家“九五”重点科技项目(攻关)《高效造纸施胶剂、增强剂、助留助滤剂的开发与研究》(

   本论文内容是国家“九五”重点科技项目攻关《高效造纸施胶剂、增强剂、助留助滤剂的开发与研究》项目编号97-619-01-04)的内容之一)

    摘要:添加硫酸铝和聚合氯化铝的纸浆的电荷特征,是决定铝化物发挥功效的重要因素。本文利用胶体滴定技术,从电荷分析的角度,比较了硫酸铝和聚合氯化铝的性能。研究了它们对纸浆pH值和电导率的影响;用量对纸浆电荷的影响;研究了pH值对添加相同量硫酸铝和聚合氯化铝的纸浆的电荷的影响;最后比较了两者的助留、助滤和施胶效果。结果表明,聚合氯化铝是一种比硫酸铝更有效的阳离子聚集剂。

 

1 引 言

铝化物在造纸中的应用主要是[1]:(1)松香施胶沉淀剂;(2)填料和细小纤维助留剂;(3)阴离子干扰物的电荷中和剂;(4)pH值控制剂;(5)树脂控制剂,等等。

硫酸铝的阳离子电荷密度是其重要的特性,pH=4.4-4.8,多核铝化物带有最多的阳离子电荷,并会强烈地吸附在纤维上,但由硫酸铝形成的多核铝化物,其赖以存在的pH值范围太小。

    硫酸铝必须在酸性条件下使用才有效,从而引起造纸系统腐蚀,纸的耐久性能差等问题。另外,CaCO3填料在酸性条件下会发生化学反应生成CaOCO2,产生大量的泡沫,因而不能使用。加入过量的硫酸铝还会产生沉淀问题

   

为了适应中性、碱性造纸的发展趋势,必须有一种在较大的pH值范围,既能避免硫酸铝的上述缺点,又能提供多核铝的物质,这就是聚合氯化铝。

    聚合氯化铝(Polyaluminium Chloride),简称PAC,是介于氯化铝和氢氧化铝两种物质之间的一种水溶性无机高分子聚合物,通常以通式Aln(OH)mCl3n-m来表示,其中n代表聚合程度,m代表某种聚合氯化铝产品的中性化程度,即氢氧根离子取代氯离子的多少。由此可见,聚合氯化铝所代表的并不是某一种特定的无机化合物,而是一系列复杂铝聚合物的总称[2]

    聚合氯化铝可在中性甚至碱性范围内仍能保持较高的正电性,而不像硫酸铝那样很快形成Al(OH)3沉淀,并且由于聚合氯化铝的预水解,它不会使系统的pH值降得很低[3]

    长期以来,聚合氯化铝作为一种高效的絮凝剂一直广泛用于水处理过程中。近年来,聚合氯化铝越来越多地应用于造纸工业。80年代初,欧洲率先开发了分散松香胶(DRS)/聚合氯化铝(PAC)中性施胶系统,用聚合氯化铝代替硫酸铝成功地实现了松香中性施胶。

   目前,聚合氯化铝在欧洲和北美等地区已经成为造纸工作者不可缺少的有效“助手”之一,它的作用几乎涉及到造纸湿部化学的每一个方面。



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