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聚合氯化鋁(Polyaluminum Chloride,PAC)是一種常用的無機高分子絮凝劑,它在造紙施膠中的應用主要涉及到以下幾個方面的化學原理:
1. 絮凝作用:聚合氯化鋁在水處理中常用于絮凝劑,其作用機制是鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體,該膠體具有很大的表面積,能吸附水中的懸浮顆粒和雜質,通過絮凝作用形成較大的顆粒,從而易于沉淀或過濾。在造紙施膠中,聚合氯化鋁可以與紙張纖維上的羧基和酚羥基等官能團發生相互作用,從而改善紙張的性能。
2. 交聯和增強:聚合氯化鋁中的鋁離子可以與紙張纖維中的陰離子基團形成交聯,這種交聯作用可以增強紙張的強度,尤其是抗張強度和撕裂強度。此外,聚合氯化鋁還可以與其他施膠劑(如明礬、硫酸鋁等)發生協同作用,進一步提高紙張的性能。
3. 阻垢和潤滑:在造紙過程中,聚合氯化鋁可以防止鈣、鎂等離子在造紙機上的沉積,從而減少設備磨損和紙漿的污染。此外,它還可以在紙張表面形成一層潤滑膜,減少纖維之間的摩擦,提高紙張的柔軟度和光滑度。
4. pH值調節:聚合氯化鋁具有一定的酸性,可以調節造紙過程中的pH值,使紙張纖維和其他添加劑更好地發揮作用。合適的pH值對于提高紙張的施膠效果和印刷性能至關重要。
5. 殺菌和防腐:聚合氯化鋁還具有一定的殺菌和防腐作用,可以抑制造紙過程中的微生物生長,防止紙張在生產和使用過程中受到微生物的侵蝕。
總之,聚合氯化鋁在造紙施膠中的應用涉及到其絮凝、交聯、阻垢、潤滑、pH值調節以及殺菌防腐等多方面的化學作用,這些作用共同促進了紙張性能的改善和生產效率的提高。