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PAC在造紙中的實際應用

發(fā)布時間:2015/12/24 14:18:30 瀏覽次數(shù): 來源:hzzzgm.cn
    由于鋁的多核絡(luò)合物對PH、濃度、溫度以及其他因素等很敏感,關(guān)于確定其化學組成、定量和平衡等方面還有一定的爭論。所以,實際應用中還要依靠經(jīng)驗來掌握。
    染料留著劑:許多造紙染料是陰離子性的,在與陽離于物質(zhì)(如PAC)作用時,其一,陽離子鋁和陰離子染料形成陽離子沉淀并吸附在纖維表面而被留住,這種機理在PH4.0~4.7時發(fā)生,此時鋁的電荷密度高,電荷作用強。其二,染料分子的吸附留藏在Al(OH)3的聚集沉淀里,同時陽離子鋁化合物將形成一個凈的正電荷吸附在纖維表面上。PH值在4.5~5.2之間時好,此時,Al(OH)3和多核鋁絡(luò)合物都存在。
    填料和細小纖維助留劑——鋁鹽也是一種助留劑,鋁可降低紙料顆粒表面的Zeta電位,使?jié){料發(fā)生聚集。在4.8~5.2的pH值區(qū)間時,陽離子化的多核絡(luò)合物和水解鋁化合物占主要作用,并能最大限度降低纖維、細小纖維及填料顆粒表面的Zeta電位。
    陰離子干擾物的中和劑:由于PAC成本低、電荷密度高,所以最合適于消除陰離子干擾物,由于反應機理為電荷中和機理,應用中PH值應低于4以促進Al3+的形成和阻止纖維、細小纖維、填料與鋁離子吸附的發(fā)生。
    PH控制劑:PAC可用來控制PH值在4.2~4.7范圍,必須強調(diào)PAC不是好的PH控制劑,由于PAC溶液呈弱酸性,在強堿性系統(tǒng)時將是無效的。好的辦法是將PH控制與PAC添加劑完全分開進行。如用酸(硫酸或鹽酸)來控制PH,而讓PAC發(fā)揮其施膠、留著、染料的固定等功能。
樹脂控制劑:木材中的樹脂酸、脂肪酸等都能通過與陽離子鋁化合物反應而沉淀在纖維表面上,要使PAC在樹脂控制中更為有效,PH值和PAC濃度必須保證使PAC形成帶電荷的化合物。
    松香施膠固著劑:松香施膠時,PAC能提供一個酸性環(huán)境和一個正電荷使松香吸附在纖維表面上。這些反應都發(fā)生在纖維懸浮液中,在PH4.2~4.6時,鋁化合物的陽離子性對皂化松香膠的溶解性和吸附性起主導作用。分散松香膠施膠時,PAC和分散松香只發(fā)生有限的反應。分散松香一般采取別的留著方式留在纖維上后,PAC與松香在干燥部發(fā)生反應,這種機理在pH4.8~5.5之間進行,此時鋁化合物會強烈地吸附在纖維上。
    PAC的不利影響:為了提高PAC的有效性,PAC必須在酸性條件下使用,這時會引起造紙系統(tǒng)的腐蝕性和含鋁紙的不耐久等問題。另外,CaCO3填料在酸性條件下會發(fā)生化學反應生成CaO和CO2,產(chǎn)生大量的泡沫,故不能采用。但如果在中性造紙條件下,既能應用鋁一松香施膠又能用CaCO3作填料,可以通過應用分散松香膠和嚴格的過程控制來實現(xiàn)這一目的,目前已有一些工廠這樣操作。
    過量的PAC加入會使PH值降低而產(chǎn)生沉淀問題。另一個有關(guān)鋁沉淀的現(xiàn)象稱作“PH波動”,由于含鋁的白水使得造紙白水循環(huán)系統(tǒng)在某處的PH值突然增加,從而改變PAC的平衡。使其向Al(OH)3沉淀方面移動。Al(OH)3沉淀通常會填滿毛毯和成形網(wǎng),且很難除去。
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