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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,它在造紙工業中的應用主要是作為施膠劑。施膠是造紙過程中的一道重要工序,其目的是為了提高紙張的抗水性、不透明度和印刷適應性。聚合氯化鋁在造紙施膠中的應用主要涉及以下幾個方面的化學原理:
1. 絮凝作用:聚合氯化鋁在水溶液中能夠水解生成帶正電荷的鋁離子和氯離子,這些離子能夠與紙張纖維中的負電荷基團(如羧基、酚羥基等)發生靜電相互作用,使得纖維顆粒凝聚成較大的絮凝體,從而改善紙張的物理性能。
2. 交聯作用:聚合氯化鋁中的鋁離子能夠與纖維素分子中的羥基發生反應,形成氫鍵或共價鍵,使得纖維素分子之間形成交聯結構,增加紙張的強度和耐久性。
3. 填充作用:聚合氯化鋁在施膠過程中還可以作為填料使用,填充紙張中的空隙,提高紙張的不透明度和白度。
4. 酸堿調節:聚合氯化鋁具有一定的酸性,可以在造紙過程中起到調節pH值的作用,使紙張的pH值保持在合適的范圍內,以滿足后續加工和使用的需求。
5. 殺菌作用:聚合氯化鋁還具有一定的殺菌作用,可以抑制紙張在生產和儲存過程中微生物的生長,從而延長紙張的保質期。
聚合氯化鋁在造紙施膠中的應用,不僅能夠改善紙張的性能,還能提高生產效率和降低成本。然而,使用聚合氯化鋁時也需要注意其潛在的環境影響,特別是在廢水處理方面,應確保符合相關環保標準。