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行业知识

碱式氯化铝作为松香胶沉淀剂在打字纸生产中的应用

时间:2021/05/19 点击:

国内造纸工业多采用白色松香胶作为施胶剂,施胶常用的沉淀剂为硫酸铝,而用碱式氯化铝或称聚合氯化铝作白色松香胶沉淀剂的,虽有报道,但实际应用于生产者尚无。因此,我们对碱式氯化铝或称聚合氯化铝作松香胶沉淀剂进行了实验室研究并成功用于生产中,通常用硫酸铝作沉淀剂造纸时pH值约为4.5,属于酸性抄纸,而用碱式氯化铝或称聚合氯化铝作松香胶沉淀剂pH值约为6.42,接近于中性抄纸。

碱式氯化铝或称聚合氯化铝不是单一的化合物,而是同一类型具有不同形态的化合物,他们的通式可以表示为:

Aln(OH)mCl3n-m或[Al2(OH)mCl6-m]n

例如:Al2(OH)5Cl或Al13(OH)34Cl5

它们在水溶液中电离的离子为:

Al2(OH)5Cl电离为Al2(OH)5+和Cl-

[Al2(OH)mCl6-m]n电离为Al13(OH)345+和5Cl-

碱式氯化铝或称聚合氯化铝通常作为水处理的絮凝剂使用。发挥絮凝作用的就是这些带正电的离子,所以碱式氯化铝或称聚合氯化铝多用于水的净化处理时的絮凝剂。我们的实验是用碱式氯化铝或称聚合氯化铝作松香胶沉淀剂。碱式氯化铝或聚合氯化铝有液体和固体状的两种产品,液体产品的Al2O3含量一般为10%左右,使用方便,但运输困难,适用于产地附近的造纸厂使用。固体产品的Al2O3含量一般为26%-28%左右,运输较方便,但使用时溶解有些麻烦。我们实验使用的碱式氯化铝或聚合氯化铝为液体。

1 实验室小试结果

1.1 实验条件

(1)苇浆原料

白度  75-76度(ZBD型白度仪兰光法)

残氯  不许有

尘埃度  250mm2/500g

纤维平均长度  0.8-1.0mm

打浆度  40°SR

(2)液体碱式氯化铝浓度 10%

(3)松香胶乳液

游离松香胶  20%-25%

乳液浓度  1.6%-1.8%

乳液颗粒    2-5μm

色泽  乳白色

(4)硫酸铝溶液

浓度  14%-17%

色泽  微黄绿色

1.2 实验室小试数据:

根据碱式氯化铝或聚合氯化铝的使用方法,在实验室进行了小试,按标准用墨水划线法测其施胶度(GB/T 460-1989),结果见表1。

表1 碱式氯化铝或聚合氯化铝施胶度检测结果

编号 碱式氯化铝% 松香胶% 施胶度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

作为比较使用硫酸铝,在实验室进行相同的小试,按标准用墨水划线法测其施胶度(GB/T 460-1989),结果见表2。

表2 硫酸铝施胶度检测结果

编号 硫酸铝% 松香胶% 施胶度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

从小试的结果可以看出:用碱式氯化铝或聚合氯化铝作松香胶沉淀剂是可行的。加入相同量的碱式氯化铝或聚合氯化铝与硫酸铝相比,用硫酸铝的纸张其施胶度为1mm。用碱式氯化铝或聚合氯化铝作为松香胶沉淀剂的纸张其施胶度为2mm。

2 大型生产数据

2.1 生产工艺流程

碱式氯化铝或聚合氯化铝作为松香胶沉淀剂,大型生产中用1760mm的长网造纸机抄造打字纸,其生产工艺流程与日常用硫酸铝的流程相同。

2.2 生产数据

在大型生产中实得数据如表3所示。

项目 加硫酸铝 加碱式氯化铝
浆量 kg 784 784
硫酸铝加入量 kg 45  
占浆量 % 5.7  
碱式氯化铝(10%)kg   50
占浆量 %   6.4
施胶量 kg 9.5 9.072
占浆量 % 1.2 1.16
施胶前pH值 7.84 7.8
施胶后pH值 4.26 6.42
施胶前叩解度 °SR 45 45
施胶后叩解度 °SR 45 46
施胶前滤水性 s 62 65
施胶后滤水性 s 65.3 48
浆料叩解度 °SR   50
浆料 pH值 7.07 6.92
流浆箱叩解度 °SR 67 70
流浆箱 pH值 7.18 8.04
流浆箱浓度 % 0.51 0.443
网下白水浓度 % 0.2196 0.717
纸张定量 g/m2 34.3 32.2
裂断长 m 2231.56 2627.28

2.3 大型生产数据分析

(1)施胶后pH值,硫酸铝的低于碱式氯化铝。

(2)流浆箱pH值,硫酸铝的低于碱式氯化铝。

(3)网下白水浆浓度,硫酸铝的高于碱式氯化铝,因此可以减少纸浆流失。

(4)成纸定量,碱式氯化铝比硫酸铝低2g/m2以上时,纸机能正常运行。甚至在抄造定量在28g/m2时,纸机仍能正常运行。但加硫酸铝的时候定量降至32g/m2时,纸机就不正常了。这说明加碱式氯化铝对提高纸页的施胶度,提高纸的抄造性能都是有好处的。而且,对稳定纸张定量,提高纸张的质量,降低浆耗都是十分有益的。

(5)成纸裂断长,加碱式氯化铝的纸比加硫酸铝的纸高395.72米,提高了18%。

(6)加碱式氯化铝的纸比加硫酸铝的纸其施胶度大大提高。因此,可以降低松香胶的使用量。

3 结论

碱式氯化铝或聚合氯化铝作为白色松香胶的沉淀剂用于纸张的施胶,加入相同数量的碱式氯化铝或聚合氯化铝比用硫酸铝的纸张其施胶度有明显提高。同时成纸裂断长也提高了18%。施胶后pH由硫酸铝的4.26提高到6.42,接近于中性抄纸,中性纸比酸性纸保留时间长。因此,用碱式氯化铝或聚合氯化铝作松香胶沉淀剂是有前途的。