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硫酸鋁在造紙中的作用及其制備

2021/1/13 13:18:53

施膠常用硫酸鋁(又稱明礬或礬土)作為沉淀劑,其主要化學組成是帶有14~18結晶水的硫酸鋁,Al2O3含量為14~15%。硫酸鋁易溶解,其溶液顯酸性,具有腐蝕性。礬土所含雜質也不宜過多,特別是鐵鹽更不能太高,否則將會與松香膠、染料發(fā)生化學作用,影響紙的色澤。

施膠礬土質量標準為:含氧化鋁量大于15.7%,含氧化鐵量低于0.7%,水不溶物含量低于0.3%,不含游離硫酸。

礬土在造紙中作用很大,首先是施膠的需要,同時它還滿足于造紙其它要求。礬土溶液呈酸性,礬土的加多加少會直接影響上網漿料pH值變化。雖然現在抄紙正在向中性或堿性轉變,但是礬土在造紙中的作用仍然不可忽視。

研究表明:通過調節(jié)上網pH值控制δ電位,可有效改進上網漿料的濾水性和留著率,且能有效利用滑石粉控制樹脂障礙。適當增加礬土用量降低漿料pH值,還可以有效降低紙漿的粘附性,減少壓榨紙毛粘輥引起的斷頭。通常表現為一旦壓榨紙毛多時,可適當增加一點礬土用量。但礬土用量要控制得當,若用量過多,不但造成浪費,而且會使紙張發(fā)脆。并導致造紙機部件腐蝕以及網子、毛毯的損失。因此,一般通過控制pH值在4.7~5.5之間來控制礬土用量。

溶解方法

礬土溶解方法有熱溶法和冷溶法。前者是通過加熱使礬土加速溶解;后者則是通循環(huán)使礬土在水溶液中加速擴散而溶解。溶法與熱溶法相比較,具有節(jié)約蒸汽,改善現物環(huán)境的優(yōu)點,是一種較好的溶解方法。

1)冷溶法

冷溶設備主要有溶解槽、循環(huán)泵和中間槽。溶解槽底部成錐度,高有過濾板,槽上部裝有循環(huán)進液管。溶解液通過過濾板時入中間槽,再由循環(huán)泵送回溶解槽。溶解操作方法是:先向溶解槽內加入一定的清水,開啟循五泵,然后倒入工藝要求的一定量的礬土(硫酸鋁),循環(huán)一定時間后,檢查是否溶解完畢,待溶解完畢后測定濃度,并重新調節(jié)到符合工藝要求、最后停止循環(huán),將液送至貯存池。
2)熱溶法

熱法溶解是一種傳統(tǒng)的溶解方法,主要適用于小廠,一般不需要循環(huán)泵,其操作方法是:先將礬土倒入槽內,加適當清水(約為礬土量的18~20倍),然后直接通汽沸騰(附加攪拌)。經20~30分鐘,待溶液全部呈透明狀即可停止通汽,任其靜置澄清,冷卻至35℃左右,再經過濾送至貯存槽。
制成的礬土液的濃度約為2~3’Be(波美),比重為1.02~1.03,大致相當于6~8克/升Al2O3。

礬土用量根據松香用量、以及生產用水而定。一般為松香量的2~3倍。如生產用水硬度大,不但要增加礬土用量,而且采用酸性礬土。因此,實際生產中,礬土用量有時達到松香用量的4~5倍。

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