聚合氯化鋁在造紙工業(yè)中除部分用于污水和清水處理(造紙中)外,其要用處是用于松香中性施膠堆積劑和助留、助濾劑,此外,它還可用于操控樹脂障礙和作為陰離子雜質(zhì)的捕捉劑等等。
1)聚合氯化鋁用于松香中性施膠堆積劑
由于全球規(guī)模內(nèi)的資源緊缺,造紙用質(zhì)料變得越來越名貴,用更廉價的CaCO3填料來盡可能多地替代纖維變得更為實(shí)踐,因此歐洲于八十年代中期先選用松香中性施膠技能出產(chǎn)中性紙張,該出產(chǎn)進(jìn)程可用CaCO3作為填料,這項(xiàng)技能成功的要害之一是用聚合氯化鋁替代傳統(tǒng)的明礬作為施膠堆積劑。由于聚合氯化鋁可在中性乃至堿性規(guī)模內(nèi)仍能堅(jiān)持較高的正電性,而不像Al2(SO4)3那樣很快構(gòu)成Al(OH)3堆積,并且由于聚合氯化鋁的預(yù)水解,它不像Al2(SO4)3那樣把體系的pH值降得很低,所以,聚合氯化鋁是十分抱負(fù)的進(jìn)行中性施膠的新式鋁源,其施膠pH值可到達(dá)7.5。繼歐洲之后,北美和其他許多區(qū)域的紙廠都相繼選用了這項(xiàng)技能變酸性造紙為中性造紙。運(yùn)用這種辦法進(jìn)行中性施膠不只大大下降了出產(chǎn)成本,一起也克服了用組成膠料(如AKD等)進(jìn)行中性施膠時存在的一些難以避免的缺陷(如打滑、施膠度難以操控等)。即便如此,由于聚合氯化鋁是一種處于亞穩(wěn)狀態(tài)下的、雜亂的無機(jī)高分子聚合物,因此,在運(yùn)用進(jìn)程中還存在著能否合理選用及其產(chǎn)品自身的穩(wěn)定性等諸多問題,這還有待于在往后的研討和開發(fā)中進(jìn)一步得到解決。
2)聚合氯化鋁用作助留、助濾劑
濕部化學(xué)是研討在脫水、成形進(jìn)程中,紙猜中的各種細(xì)微組分、添加劑以及纖維之間相互效果的外表及膠體化學(xué)的規(guī)律。在過去的十幾年傍邊,濕部化學(xué)的要開展趨勢是造紙進(jìn)程由酸性向中、堿性環(huán)境的過渡,而近些年來,另一種開展趨勢是在造紙濕部廣泛運(yùn)用各式各樣的化學(xué)添加劑及添加體系。我國造紙工業(yè)以非木材纖維質(zhì)料為主,其間又以禾本科植物纖維質(zhì)料為主,由于草漿自身存在纖維短,雜細(xì)胞含量高,構(gòu)成紙張強(qiáng)度差,抄紙進(jìn)程中濾水困難,因此研討其在中、堿性條件下抄紙及運(yùn)用各種助劑進(jìn)步藏著、濾水功用是合適我國國情的濕部化學(xué)的研討方向。
a、助留劑
現(xiàn)在,許多學(xué)說都以為,細(xì)微纖維和填料等在紙頁中的藏著要經(jīng)過兩種方法效果,即機(jī)械截留和膠體絮凝效果來完成的,而跟著對藏著機(jī)理不斷深化的研討,以為后一種效果更為重要。機(jī)械截留效果要是顆粒機(jī)械地藏著在逐步構(gòu)成的紙頁結(jié)構(gòu)中,這種機(jī)理類似于過濾效果,它僅僅適用于紙猜中的較長纖維部分,無法說明細(xì)微組分藏著率高的原因,也無法解說助留劑的助留效果。
當(dāng)時,越來越多的研討集中于有關(guān)細(xì)微纖維及填料的藏著機(jī)理,這些研討建立了許多不同的概念和模型,為解說和開展藏著機(jī)理、優(yōu)化工藝進(jìn)程供給了理論基礎(chǔ)。膠體絮聚效果包括凝集效果(coagulation)和絮凝效果(flocculation)。凝集效果(coagulation)指用無機(jī)鹽或分子量小、電荷密度較高的聚合物使膠體懸浮液失掉穩(wěn)定性而發(fā)作絮聚的效果,所發(fā)作的絮聚物是細(xì)微而嚴(yán)密集合的堆積物,它要是經(jīng)過電荷中和、異相凝集和縫補(bǔ)效果幾種方式來完成的。
絮凝效果(flocculation)指用一長鏈聚合物將膠體結(jié)合在一起,使膠體懸浮液失掉穩(wěn)定性而發(fā)作絮聚的效果,所發(fā)作的絮凝物為粗大、疏松、多孔的團(tuán)塊。絮凝效果要經(jīng)過橋聯(lián)絮凝效果和網(wǎng)絡(luò)絮凝效果兩種方式來完成。
b、助濾劑
由于紙料的脫水進(jìn)程會直接影響紙張的質(zhì)量和紙機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)功用,并且濾水功用的進(jìn)步能夠進(jìn)步出產(chǎn)率,改進(jìn)紙頁成形,下降枯燥部能耗等,所以進(jìn)步紙料的濾水功用是濕部化學(xué)研討的重要內(nèi)容之一。在一般情況下,簡直一切的助留劑和電荷中和劑均兼有助濾功用,所以硫酸鋁、聚合氯化鋁、陰離子淀粉、聚電解質(zhì)以及微粒助留體系都能夠起到助濾效果。
3)聚合氯化鋁的其它用處
跟著造紙進(jìn)程逐步由酸性轉(zhuǎn)向中、堿性規(guī)模,白水關(guān)閉程度不斷進(jìn)步,高得率漿及涂布損紙數(shù)量的添加,紙漿中的陰離子雜質(zhì)問題就越來越突出,若得不到及時處理,它將會嚴(yán)峻影響到紙機(jī)操作及成紙質(zhì)量。實(shí)踐證明,自身帶有較高陽電荷的聚合氯化鋁是一種杰出的雜質(zhì)捕捉劑,它能與這些陰離子雜質(zhì)結(jié)合并將其堆積到纖維上,然后不只操控了陰離子雜質(zhì)在紙漿中的攪擾效果,也改進(jìn)了紙漿的濾水功用,由于即便少數(shù)的陰離子纖維降解產(chǎn)品也會大大影響紙料的濾水效果。
與此一起,聚合氯化鋁能夠很容易地吸附到纖維外表,還能夠吸附帶有負(fù)電荷的填料和細(xì)微纖維,使它們更多地藏著在紙頁內(nèi)部;與其他有機(jī)聚合物的協(xié)同效果能夠有效地進(jìn)步細(xì)料的藏著率,并改進(jìn)漿料的濾水功用。
此外,聚合氯化鋁還能夠有效地操控樹脂障礙,其原理與消除陰離子雜質(zhì)相同。與Al2(SO4)3比較,聚合氯化鋁能夠更有效地將樹脂固著在纖維上,一起聚合氯化鋁的運(yùn)用能夠大大減少BaSO4等不溶物的堆積。