造纸中硫酸铝的作用

发布日期：2017-12-25 作者：点击：

古代，人们曾用一种称为明矾（意思是结合）的矿物作染色固定剂。俄罗斯生产明矾的年代可追溯到八至九世纪。明矾用于染色业和用山羊皮鞣制皮革。

中世纪，在欧洲有好几家生产明矾的作坊。

16世纪，德国医生兼自然科学历史学家帕拉塞斯（Parace/sus PAT1949-1541）在铝的历史上写下了新的一页。他研究了许多物质和金属，其中也包括明矾（硫酸铝），证实它们是"某种矾土盐"。这种矾土盐的一种成份是当时还不知道的一种金属氧化物，后来叫做氧化铝。

1745年，德国化学家马格拉夫终于能够分离“矾土“了。这正是帕拉塞提到过的那种物质。

硫酸铝（化学式Al2（SO4）3，式量342.15），白色斜方晶系结晶粉末，密度1.69g/mL（25℃）。在造纸工业中作为松香胶、蜡乳液等胶料的沉淀剂，水处理中作絮凝剂，还可作泡沫灭火器的内留剂，制造明矾、铝白的原料，石油脱色、脱臭剂、某些药物的原料等。还可制造人造宝石及高级铵明矾。

大约占总产量50%的硫酸铝一大用途是用于造纸，第二大用途是在饮用水、工业用水和工业废水处理中做絮凝剂，大约占硫酸铝总产量40%。

明矾在造纸中主要用于：

① 助留剂（染料、填料、胶乳和细小纤维）；

② 助滤剂；

③ 成形助剂；

④ 阴离子垃圾电荷中和剂；

⑤ pH 控制剂；

⑥ 净水絮凝剂；

⑦ 树脂控制剂；

⑧ 碱性造纸污染物消除剂；

⑨ 松香施胶剂；

⑩ 湿强树脂熟化的催化剂。

造纸聚脂网

值得注意的是，虽然明矾的应用主要与酸性造纸条件相关，但是当今的碱性造纸也需要使用明矾，只不过需要认真控制，少量添加。

在造纸中使用明矾除了上述作用之外，也会带来一些明显的负面作用，它们主要是：

① 基于明矾系统是酸性的，容易产生腐蚀；

② 明矾使用过量时会降低纸的强度；

③ 含明矾的纸不具有耐久性；

④ 使用明矾的纸料不容易用碳酸钙加填；

⑤ 明矾沉淀是湿部或纸机的一个严重问题。

有五种不同类型的铝化合物用于造纸，

一种是明矾；

第二种是铝酸钠；

第三是聚合氯化铝，其作为一种高正电荷密度的铝源被引入造纸；

第四种是聚硅酸硫酸铝（PASS）；

第五种是氯化铝，它已被用于不希望存在硫酸盐离子的特种工业用纸。

1. 硫酸铝可用来控制pH值、定着松香胶、辅助留着和絮凝以及树脂沉积物控制；

2. 改变硫酸铝用量而引起pH值的变化，能改变色调和影响湿纸幅与压榨辊间吸附力；

3. 湿纸幅的剥离或“抗剥离性能”随氧化铝的含量而改变；

——如果pH值太高，可能会产生压榨断纸；当pH值降低后，断纸消失；

4. 系统内太多的硫酸铝将对纸页强度、网部滤水和纤维结合有负面影响，甚至可能降低松香施胶效率；

5. 很多问题与系统内明矾或矾土离子太少有关。低施胶度、泡沫问题、游离松香沉积物的形成、纤维结合力的降低和滤水性的变差以及形成树脂沉积物的显著趋势均证明了这一点。

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