摘要:聚合氯化鋁在中性條件下仍有大量的正電荷,同傳統(tǒng)的陰離子分散松香膠、特別是陽(yáng)離子分散松香膠配合,實(shí)現(xiàn)中性施膠。
聚合氯化鋁(Polyaluminium Chloride,簡(jiǎn)稱(chēng)PAC)通常也稱(chēng)作堿式氯化鋁、聚羥基鋁等,它是介于氯化鋁和氫氧化鋁之間的一種水溶性無(wú)機(jī)高分子聚合物。用聚合氯化鋁代替硫酸鋁成功地實(shí)現(xiàn)了松香中性施膠。同時(shí),聚合氯化鋁在造紙濕部還能起到良好的助留、助濾作用,減少紙頁(yè)的斑點(diǎn)、紙孔和斷紙,可明顯提高紙產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。
一、主要特點(diǎn)
PAC在pH6.5-7.5時(shí),仍有大量的正電荷,與松香類(lèi)施膠劑配合實(shí)現(xiàn)中性施膠,減少對(duì)設(shè)備的腐蝕,PAC與陽(yáng)離子淀粉、聚丙烯酰胺配合使用具有顯著的助留、助濾作用;明顯降低膠料用量,提高紙廠(chǎng)綜合效益,并可與酸性施膠系統(tǒng)兼容;對(duì)松香膠的絮凝速率較好控制,可用碳酸鈣做填料等,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的硫酸鋁。
二、制備
1、聚合氯化鋁的聚合程度受到多種因素的影響、較大的影響因素是其中氫氧根的含量,通常把Al和Cl的值稱(chēng)為堿化度或鹽基度。做為造紙沉淀劑的聚合氯化鋁,其鹽基度一般在30%-70%,其制備方法一般采用以下幾種:
(1)氯化鋁與氫氧化鈉、石灰、碳酸鈉、碳酸氫鈉反應(yīng);
(2)金屬鋁溶解于氯化鋁溶液中,制備各種堿化度的聚合氯化鋁;
(3)氫氧化鋁與鹽酸或氯化鋁溶液反應(yīng),可制得中、低堿化度的聚合氯化鋁。
生產(chǎn)因采用的原料、生產(chǎn)條件和工藝過(guò)程不同而得到不同效果的聚合氯化鋁產(chǎn)品。
2、主要性能指標(biāo):
外觀(guān)為無(wú)色透明液體,氧化鋁含量6.0%-7.0%,鹽基度30%-70%,密度1.2±0.05g/cm3,無(wú)水不溶物。
三、聚合氯化鋁在中性施膠中的應(yīng)用
1、聚合氯化鋁—松香膠中性施膠機(jī)理
傳統(tǒng)的硫酸鋁在pH4.5-5.2之間有大量的正電荷,在近中性和堿性條件下不再帶有正電荷,也就不可能與帶負(fù)電荷的纖維、填料和松香膠相互絮絮凝。而聚合氯化鋁在近中性至微堿性條件下(pH6.5-8.0)水解帶有大量的正電荷,能與纖維的羥基架橋形成網(wǎng)絡(luò),并與填料、松香膠相互絮凝,從而實(shí)現(xiàn)中/堿性施膠,同時(shí)與陽(yáng)離子淀粉、聚丙烯酰胺配合使用,具有明顯的助留、助濾效果,實(shí)現(xiàn)多種化學(xué)品的協(xié)同作用,建立一種效果較好的留著系統(tǒng)。
2、聚合氯化鋁—松香膠中性施膠工藝
(1)用于陰離子分散松香膠
陰離子分散松香膠(50%)1%,PAC(7%)0.6%-0.8%(以氧化鋁計(jì)),陽(yáng)離子淀粉1.0%-2.0%,填料(滑石粉、碳酸鈣各50%)15%。
(2)用于陽(yáng)離子分散松香膠
陽(yáng)離子分散松香膠0.3%-0.5%,PAC(7%)0.15%-0.2%,陽(yáng)離子淀粉0.1%,AR-LT助留助濾劑0.5‰左右,填料(滑石粉、碳酸鈣各50%)15%-18%。
3、使用方法
(1)PAC加入點(diǎn):成漿池泵的入口管。
(2)加入次序:先將松香膠以1:10的比例預(yù)稀釋加入。然后加入PAC、染料/熒光增白劑,藥液流速應(yīng)大于3m/s并插入漿管至少25mm深。但是PAC不應(yīng)再稀釋以免水解,且其管路需要是塑料管以防腐蝕。
四、結(jié)論
1、聚合氯化鋁與陰離子分散松香膠、陽(yáng)離子分散松香膠配合,完全可以實(shí)現(xiàn)松香中性施膠。不同的聚合氯化鋁的制備方法,對(duì)PAC的施膠效果影響明顯。
2、利用PAC進(jìn)行中性施膠效果較好,同硫酸鋁相比,能降低施膠劑的用量,增加漿料保留率,加快脫水,采用CaCO3做填料,可明顯提高紙品的質(zhì)量。