聚合氯化鋁在造紙業方面的貢獻

聚合氯化鋁（Polyaluminium Chloride），簡稱PAC, 通常也稱作堿式氯化鋁、聚羥基鋁等，它是介于氯化鋁和氫氧化鋁兩種物質之間的一種水溶性無機高分子聚合物，通常以通式Aln (OH)mCl3n-m來表示，其中n代表聚合程度，這取決于制備過程中的多方面因素，m表示某種聚合氯化鋁產品的中性化程度，即氫氧根離子取代氯離子的多少程度。由此可見，聚合氯化鋁所代表的并不是某一種特定的無機化合物，而是一系列無機聚合物的總稱。

聚合氯化鋁是預制的水解產物，它是在一定控制的條件下鋁鹽的水解-聚合-沉淀過程的中間產物，無論作為一種高效的水處理劑還是作為造紙濕部松香中性施膠的沉淀劑，都有替代傳統的鋁鹽（如硫酸鋁）的趨勢。自六十年代以來，聚合氯化鋁作為一種新型高效絮凝劑，在水處理方面正逐步發展成為混凝過程的主要藥劑，它是當前工業生產技術最成熟、效能最高、應用最廣泛的品種。

長期以來，作為一種高效的絮凝劑，聚合氯化鋁一直廣泛用于水處理過程中。近些年來，聚合氯化鋁也越來越多地應用于造紙工業。八十年代初，歐洲率先開發了分散松香膠(DRS)/聚合氯化鋁(PAC)中性施膠系統，用聚合氯化鋁代替硫酸鋁成功地實現了松香中性施膠。與此同時，聚合氯化鋁在造紙濕部還能起到良好的助留、助濾作用。

目前，聚合氯化鋁在中國、日本、前蘇聯以及東、西歐都有相當的生產規模和應用，但總體來講，生產應用研究多于基礎理論研究，而且基礎理論研究方面還停留在傳統鋁鹽作用的機理上，對于這種新型絮凝劑為何具有明顯的高效尚缺乏深入的科學驗證和理論依據，在一定程度上影響了這一優質產品性能的進一步提高和應用。大量實踐表明，沒有深入的基礎研究，也很難制得高效能產品。

無論是作水處理的絮凝劑還是用于造紙濕部，聚合氯化鋁作為一種新型、高效預制的無機高分子水解產物，其應用范圍之廣、效能之顯著是傳統鋁鹽所無法比擬的。

聚合氯化鋁在造紙工業中除部分用于污水和清水處理（造紙中）外，其主要用途是用于松香中性施膠沉淀劑和助留、助濾劑，此外，它還可用于控制樹脂障礙和作為陰離子雜質的捕捉劑等等。

歐洲于八十年代初率先提出用聚合氯化鋁作為松香施膠沉淀劑進行中性施膠，并在生產中獲得成功，而到目前為止，有關其優于傳統的酸性施膠沉淀劑（如硫酸鋁）的原因及作用機理尚不完全清楚，在公開發表的眾多文獻中，均未對這一新型施膠沉淀劑做系統研究，甚至是系統的應用研究。這必然會影響到聚合氯化鋁的進一步推廣應用，一些有關的理論研究也均停留在傳統的硫酸鋁等鋁鹽水解特性研究，這不利于最大限度地發揮聚合氯化鋁的作用。

隨著造紙過程逐漸由酸性轉向中、堿性范圍，白水封閉程度不斷提高，高得率漿及涂布損紙數量的增加，紙漿中的陰離子雜質問題就越來越突出，若得不到及時處理，它將會嚴重影響到紙機操作及成紙質量。實踐證明，本身帶有較高陽電荷的聚合氯化鋁是一種良好的雜質捕捉劑，它能與這些陰離子雜質結合并將其沉積到纖維上，從而不僅控制了陰離子雜質在紙漿中的干擾作用，也改善了紙漿的濾水性能，因為即使少量的陰離子纖維降解產物也會大大影響紙料的濾水作用。

與此同時，聚合氯化鋁可以很容易地吸附到纖維表面，還可以吸附帶有負電荷的填料和細小纖維，使它們更多地留著在紙頁內部；與其他有機聚合物的協同作用可以有效地提高細料的留著率，并改善漿料的濾水性能。

此外，聚合氯化鋁還可以有效地控制樹脂障礙，其原理與消除陰離子雜質相同。與 Al2(SO4)3 相比，聚合氯化鋁可以更有效地將樹脂固著在纖維上，同時聚合氯化鋁的使用可以大大減少BaSO4等不溶物的沉積。

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