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        行業知識

        堿式氯化鋁作為松香膠沉淀劑在打字紙生產中的應用

        時間:2021/05/19 點擊:

        國內造紙工業多采用白色松香膠作為施膠劑,施膠常用的沉淀劑為硫酸鋁,而用堿式氯化鋁或稱聚合氯化鋁作白色松香膠沉淀劑的,雖有報道,但實際應用于生產者尚無。因此,我們對堿式氯化鋁或稱聚合氯化鋁作松香膠沉淀劑進行了實驗室研究并成功用于生產中,通常用硫酸鋁作沉淀劑造紙時pH值約為4.5,屬于酸性抄紙,而用堿式氯化鋁或稱聚合氯化鋁作松香膠沉淀劑pH值約為6.42,接近于中性抄紙。

        堿式氯化鋁或稱聚合氯化鋁不是單一的化合物,而是同一類型具有不同形態的化合物,他們的通式可以表示為:

        Aln(OH)mCl3n-m或[Al2(OH)mCl6-m]n

        例如:Al2(OH)5Cl或Al13(OH)34Cl5

        它們在水溶液中電離的離子為:

        Al2(OH)5Cl電離為Al2(OH)5+和Cl-

        [Al2(OH)mCl6-m]n電離為Al13(OH)345+和5Cl-

        堿式氯化鋁或稱聚合氯化鋁通常作為水處理的絮凝劑使用。發揮絮凝作用的就是這些帶正電的離子,所以堿式氯化鋁或稱聚合氯化鋁多用于水的凈化處理時的絮凝劑。我們的實驗是用堿式氯化鋁或稱聚合氯化鋁作松香膠沉淀劑。堿式氯化鋁或聚合氯化鋁有液體和固體狀的兩種產品,液體產品的Al2O3含量一般為10%左右,使用方便,但運輸困難,適用于產地附近的造紙廠使用。固體產品的Al2O3含量一般為26%-28%左右,運輸較方便,但使用時溶解有些麻煩。我們實驗使用的堿式氯化鋁或聚合氯化鋁為液體。

        1 實驗室小試結果

        1.1 實驗條件

        (1)葦漿原料

        白度  75-76度(ZBD型白度儀蘭光法)

        殘氯  不許有

        塵埃度  250mm2/500g

        纖維平均長度  0.8-1.0mm

        打漿度  40°SR

        (2)液體堿式氯化鋁濃度 10%

        (3)松香膠乳液

        游離松香膠  20%-25%

        乳液濃度  1.6%-1.8%

        乳液顆粒    2-5μm

        色澤  乳白色

        (4)硫酸鋁溶液

        濃度  14%-17%

        色澤  微黃綠色

        1.2 實驗室小試數據:

        根據堿式氯化鋁或聚合氯化鋁的使用方法,在實驗室進行了小試,按標準用墨水劃線法測其施膠度(GB/T 460-1989),結果見表1。

        表1 堿式氯化鋁或聚合氯化鋁施膠度檢測結果

        編號 堿式氯化鋁% 松香膠% 施膠度mm
        1 3.0 1.2 1.0
        2 3.5 1.0 1.0
        3 4.0 1.2 1.5
        4 4.5 1.0 1.5
        5 5.0 1.2 2.0
        6 5.5 1.0 2.0

        作為比較使用硫酸鋁,在實驗室進行相同的小試,按標準用墨水劃線法測其施膠度(GB/T 460-1989),結果見表2。

        表2 硫酸鋁施膠度檢測結果

        編號 硫酸鋁% 松香膠% 施膠度mm
        1 3.0 1.2 0.6
        2 3.5 1.0 0.6
        3 4.0 1.2 1.0
        4 4.5 1.0 1.0
        5 5.0 1.2 1.5
        6 5.5 1.0 1.5

        從小試的結果可以看出:用堿式氯化鋁或聚合氯化鋁作松香膠沉淀劑是可行的。加入相同量的堿式氯化鋁或聚合氯化鋁與硫酸鋁相比,用硫酸鋁的紙張其施膠度為1mm。用堿式氯化鋁或聚合氯化鋁作為松香膠沉淀劑的紙張其施膠度為2mm。

        2 大型生產數據

        2.1 生產工藝流程

        堿式氯化鋁或聚合氯化鋁作為松香膠沉淀劑,大型生產中用1760mm的長網造紙機抄造打字紙,其生產工藝流程與日常用硫酸鋁的流程相同。

        2.2 生產數據

        在大型生產中實得數據如表3所示。

        項目 加硫酸鋁 加堿式氯化鋁
        漿量 kg 784 784
        硫酸鋁加入量 kg 45  
        占漿量 % 5.7  
        堿式氯化鋁(10%)kg   50
        占漿量 %   6.4
        施膠量 kg 9.5 9.072
        占漿量 % 1.2 1.16
        施膠前pH值 7.84 7.8
        施膠后pH值 4.26 6.42
        施膠前叩解度 °SR 45 45
        施膠后叩解度 °SR 45 46
        施膠前濾水性 s 62 65
        施膠后濾水性 s 65.3 48
        漿料叩解度 °SR   50
        漿料 pH值 7.07 6.92
        流漿箱叩解度 °SR 67 70
        流漿箱 pH值 7.18 8.04
        流漿箱濃度 % 0.51 0.443
        網下白水濃度 % 0.2196 0.717
        紙張定量 g/m2 34.3 32.2
        裂斷長 m 2231.56 2627.28

        2.3 大型生產數據分析

        (1)施膠后pH值,硫酸鋁的低于堿式氯化鋁。

        (2)流漿箱pH值,硫酸鋁的低于堿式氯化鋁。

        (3)網下白水漿濃度,硫酸鋁的高于堿式氯化鋁,因此可以減少紙漿流失。

        (4)成紙定量,堿式氯化鋁比硫酸鋁低2g/m2以上時,紙機能正常運行。甚至在抄造定量在28g/m2時,紙機仍能正常運行。但加硫酸鋁的時候定量降至32g/m2時,紙機就不正常了。這說明加堿式氯化鋁對提高紙頁的施膠度,提高紙的抄造性能都是有好處的。而且,對穩定紙張定量,提高紙張的質量,降低漿耗都是十分有益的。

        (5)成紙裂斷長,加堿式氯化鋁的紙比加硫酸鋁的紙高395.72米,提高了18%。

        (6)加堿式氯化鋁的紙比加硫酸鋁的紙其施膠度大大提高。因此,可以降低松香膠的使用量。

        3 結論

        堿式氯化鋁或聚合氯化鋁作為白色松香膠的沉淀劑用于紙張的施膠,加入相同數量的堿式氯化鋁或聚合氯化鋁比用硫酸鋁的紙張其施膠度有明顯提高。同時成紙裂斷長也提高了18%。施膠后pH由硫酸鋁的4.26提高到6.42,接近于中性抄紙,中性紙比酸性紙保留時間長。因此,用堿式氯化鋁或聚合氯化鋁作松香膠沉淀劑是有前途的。

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