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聚合氯化鋁（Polyaluminum Chloride，PAC）是一種廣泛應(yīng)用于水處理、造紙、紡織、印刷等行業(yè)的無(wú)機(jī)高分子絮凝劑。在造紙行業(yè)中，聚合氯化鋁主要用作紙張的施膠劑，其背后的化學(xué)原理主要涉及以下幾個(gè)方面：
1. 鋁離子的水解反應(yīng)：
聚合氯化鋁在水中會(huì)水解生成鋁離子（Al3+）和氯離子（Cl-）。鋁離子會(huì)進(jìn)一步水解成氫氧化鋁（Al(OH)3），這是一個(gè)典型的兩性氫氧化物，既可以溶于強(qiáng)酸，也可以溶于強(qiáng)堿，但在中性或弱堿性條件下傾向于沉淀。
2. 氫氧化鋁的絮凝作用：
在造紙行業(yè)中，聚合氯化鋁的絮凝作用非常重要。當(dāng)鋁離子水解產(chǎn)生的氫氧化鋁遇到紙張纖維或其他懸浮顆粒時(shí)，它會(huì)通過靜電吸引和橋接作用將這些顆粒聚集在一起，形成較大的絮凝體。這些絮凝體由于其較大的尺寸和質(zhì)量，易于在造紙過程中被過濾或沉淀下來，從而提高紙張的脫水性能和強(qiáng)度。
3. 紙張的施膠：
在造紙過程中，聚合氯化鋁可以通過施膠工藝添加到紙漿中。施膠的目的是為了提高紙張的抗水性、光澤度和強(qiáng)度。聚合氯化鋁在紙漿中會(huì)形成一層致密的保護(hù)層，這層保護(hù)層可以防止水分滲透，同時(shí)還能填充紙張纖維之間的空隙，提高紙張的平滑度和光澤度。
4. 化學(xué)交聯(lián)：
聚合氯化鋁中的鋁離子還可以與紙張纖維中的羧基、酚羥基等官能團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成化學(xué)交聯(lián)，進(jìn)一步加強(qiáng)紙張的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度。這種交聯(lián)反應(yīng)使得紙張?jiān)谑艿酵饨鐗毫驖穸鹊淖兓瘯r(shí)，能夠更好地保持其形狀和尺寸穩(wěn)定性。
5. 調(diào)節(jié)pH值：
聚合氯化鋁具有一定的酸性，其添加到紙漿中可以調(diào)節(jié)紙漿的pH值，使其更適合后續(xù)的加工過程。pH值的調(diào)節(jié)對(duì)于控制紙張的性能和防止微生物生長(zhǎng)至關(guān)重要。
總之，聚合氯化鋁在造紙施膠中的應(yīng)用涉及多種化學(xué)過程，包括水解、絮凝、施膠和化學(xué)交聯(lián)等，這些過程相互作用，最終影響到紙張的性能和質(zhì)量。通過合理控制聚合氯化鋁的使用量和使用條件，可以有效提高紙張的抗水性、強(qiáng)度和平滑度，從而滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。
劉經(jīng)理
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