聚合氯化鋁--造紙廠使用
前言：造紙過程中纖維和填料帶負(fù)電荷，需要正電荷的化學(xué)品來中和。聚合氯化鋁作為高效混凝劑，能解決這個(gè)問題。不過用戶沒具體說明想知道哪個(gè)方面，所以需要全面覆蓋。先從基本作用說起：它主要作為陰離子垃圾捕捉劑和助留助濾劑。陰離子垃圾是造紙漿料里那些干擾化學(xué)品的雜質(zhì)，聚合氯化鋁能中和它們。作為助留劑時(shí)，它讓細(xì)小纖維和填料留著在紙上而不是流失，既省錢又減少污染。用戶可能還關(guān)心實(shí)際應(yīng)用細(xì)節(jié)。造紙廠通常把聚合氯化鋁配成10%溶液，在多個(gè)點(diǎn)位添加，比如沖漿泵或高位箱。用量很關(guān)鍵，每噸紙大概0.5-2公斤，少了效果不夠，多了反而破壞系統(tǒng)平衡。特別在酸性抄紙時(shí)效果最好，pH值要控制在4.5-6.5范圍。替代明礬是個(gè)重要優(yōu)勢。相比傳統(tǒng)硫酸鋁，聚合氯化鋁用量少、效率高，還能適應(yīng)更寬的pH范圍?，F(xiàn)在很多廠轉(zhuǎn)用這個(gè)就是圖它綜合成本低，雖然單價(jià)高點(diǎn)但總效益更好。最后得提注意事項(xiàng)。質(zhì)量穩(wěn)定性很重要，雜質(zhì)多的產(chǎn)品會(huì)影響紙張質(zhì)量?，F(xiàn)場操作時(shí)溶解和稀釋要規(guī)范，避免局部濃度過高。有些廠還會(huì)把它和其他助劑復(fù)配使用，比如和聚丙烯酰胺組成雙元系統(tǒng)，效果更出色。
聚合氯化鋁作為陰離子垃圾捕捉劑（Anionic Trash Catcher - ATC）：
問題： 造紙漿料（包括纖維、填料、化學(xué)添加劑等）中通常含有大量的陰離子物質(zhì)，如溶解的半纖維素、木素衍生物、陰離子添加劑（如施膠劑）的降解產(chǎn)物、制漿漂白殘留物等。這些陰離子物質(zhì)被稱為“陰離子垃圾”。
影響： 陰離子垃圾會(huì)干擾其他陽離子型功能化學(xué)品（如助留劑、助濾劑、施膠劑等）的效果，降低它們的效率，導(dǎo)致化學(xué)品用量增加、成本上升、紙機(jī)運(yùn)行性能下降（如濾水慢、泡沫多）、成紙質(zhì)量變差（如強(qiáng)度低、施膠度不足）以及白水系統(tǒng)封閉循環(huán)困難。
作用： PAC 是一種強(qiáng)陽離子型、高電荷密度的無機(jī)高分子聚合物。它能快速、有效地中和漿料系統(tǒng)中的陰離子垃圾，將它們“捕捉”并絮凝成較大的顆粒。這顯著減少了陰離子垃圾對后續(xù)陽離子助劑（如CPAM）的干擾，為這些助劑創(chuàng)造良好的作用環(huán)境。
作為助留劑和助濾劑：
助留： 在有效清除陰離子垃圾后，PAC 本身以及后續(xù)添加的助留劑（通常是低電荷密度、高分子量的陽離子聚丙烯酰胺 CPAM）能更有效地發(fā)揮作用。PAC 通過電荷中和和橋聯(lián)作用，促進(jìn)細(xì)小纖維、填料（如碳酸鈣、高嶺土）和施膠劑顆粒等在紙頁成型過程中保留在纖維網(wǎng)絡(luò)中，減少它們隨白水流失。
助濾： 通過絮凝作用，PAC 能使?jié){料中的細(xì)小物質(zhì)形成更大的絮團(tuán)，從而改善漿料的濾水性能。這意味著在紙機(jī)網(wǎng)部，水能更快地從漿料中脫除，提高紙機(jī)車速，降低干燥能耗。
優(yōu)點(diǎn)： 使用 PAC 作為助留助濾系統(tǒng)的一部分（常與 CPAM 組成雙元或多元系統(tǒng)），可以顯著提高填料和細(xì)小纖維的留著率，改善成紙勻度、強(qiáng)度和光學(xué)性能，降低生產(chǎn)成本（減少纖維和填料損失，降低廢水處理負(fù)荷），并提高紙機(jī)運(yùn)行效率。
作為施膠增效劑（尤其在酸性施膠中）：
更高的施膠效率： 通常能達(dá)到相同或更好的施膠效果，且用量更低。
更寬的 pH 適應(yīng)范圍： PAC 在比明礬更寬的 pH 值范圍內(nèi)（接近中性）仍能有效發(fā)揮作用，這為向中性/堿性造紙過渡或優(yōu)化工藝提供了靈活性。
減少系統(tǒng)腐蝕： 相比高用量的硫酸鋁，PAC 用量少，且其溶液酸性較弱，有助于減少設(shè)備腐蝕。
改善紙頁強(qiáng)度： 相比明礬，PAC 對紙張強(qiáng)度的負(fù)面影響通常較小。
降低白水系統(tǒng)硫酸根離子濃度： 減少硫酸鋁用量可降低白水中硫酸根含量，有利于白水封閉循環(huán)和減少結(jié)垢問題。
問題： 傳統(tǒng)的酸性施膠（如使用松香皂施膠劑）依賴硫酸鋁（明礬）提供正電荷和酸性環(huán)境，使松香顆粒沉淀在纖維上實(shí)現(xiàn)施膠（抗水性）。
作用： PAC 可以部分或完全替代硫酸鋁。它具有比明礬更強(qiáng)的陽離子性和更高的電荷密度，能更有效地將陰離子施膠劑（如松香膠或某些合成施膠劑）定著在帶負(fù)電荷的纖維表面。
優(yōu)點(diǎn)：
改善白水封閉循環(huán)：
通過提高填料和細(xì)小纖維的留著率，減少了進(jìn)入白水的固形物含量。
有效控制陰離子垃圾的積累，維持白水系統(tǒng)的電荷平衡，減少因溶解和膠體物質(zhì)（DCS）累積導(dǎo)致的沉積物、泡沫和運(yùn)行問題，使得造紙廠能更有效地實(shí)現(xiàn)白水高度封閉循環(huán)，減少清水用量和廢水排放。
造紙廠使用 PAC 的典型方式和注意事項(xiàng)：
添加點(diǎn)： PAC 通常在紙機(jī)濕部的較前端加入，例如在沖漿泵、高位箱或流漿箱之前。目的是讓其有足夠時(shí)間中和陰離子垃圾并在助留劑之前發(fā)揮作用。具體添加點(diǎn)需要通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化。
濃度： 通常配制成 5%-15% 的水溶液使用。
用量： 用量范圍較寬，取決于漿料種類、陰離子垃圾含量、目標(biāo)效果（單純 ATC 還是兼作助留/施膠助劑）、系統(tǒng) pH 值等因素。典型用量范圍在每噸絕干漿 0.5 kg 到 3 kg 甚至更高（以固體 PAC 計(jì)）。需要通過實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場試驗(yàn)確定最佳用量。
pH 值影響： PAC 在酸性至中性條件下效果最佳。在強(qiáng)堿性條件下（pH > 8.5），其陽離子電荷密度會(huì)顯著降低，效果變差。因此，在堿性造紙系統(tǒng)中使用 PAC 需要特別注意控制 pH 值或選擇特定型號的 PAC。
質(zhì)量控制： PAC 的質(zhì)量（如 Al?O? 含量、鹽基度、不溶物含量、重金屬含量等）對效果和成紙質(zhì)量有重要影響，應(yīng)選擇質(zhì)量穩(wěn)定可靠的供應(yīng)商。
與其他化學(xué)品的兼容性： 需要注意 PAC 與其他濕部化學(xué)品的添加順序和可能的相互作用（如與陰離子聚合物混合會(huì)產(chǎn)生沉淀）。
總結(jié)：
聚合氯化鋁（PAC）在造紙廠中扮演著至關(guān)重要的角色，核心功能是作為高效的陰離子垃圾捕捉劑，為后續(xù)的助留助濾劑、施膠劑等陽離子化學(xué)品掃清障礙。在此基礎(chǔ)上，它還能直接作為高效的助留助濾劑使用，并能在酸性施膠系統(tǒng)中有效替代或補(bǔ)充明礬作為施膠定著劑，提高施膠效率。這些作用最終共同實(shí)現(xiàn)了提高紙張質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、改善紙機(jī)運(yùn)行性能和促進(jìn)白水封閉循環(huán)的目標(biāo)。因此，PAC 是現(xiàn)代造紙濕部化學(xué)中不可或缺的關(guān)鍵化學(xué)品之一。
