聚合氯化鋁--造紙廠使用
前言：造紙過程中纖維和填料帶負電荷，需要正電荷的化學品來中和。聚合氯化鋁作為高效混凝劑，能解決這個問題。不過用戶沒具體說明想知道哪個方面，所以需要全面覆蓋。先從基本作用說起：它主要作為陰離子垃圾捕捉劑和助留助濾劑。陰離子垃圾是造紙漿料里那些干擾化學品的雜質，聚合氯化鋁能中和它們。作為助留劑時，它讓細小纖維和填料留著在紙上而不是流失，既省錢又減少污染。用戶可能還關心實際應用細節。造紙廠通常把聚合氯化鋁配成10%溶液，在多個點位添加，比如沖漿泵或高位箱。用量很關鍵，每噸紙大概0.5-2公斤，少了效果不夠，多了反而破壞系統平衡。特別在酸性抄紙時效果最好，pH值要控制在4.5-6.5范圍。替代明礬是個重要優勢。相比傳統硫酸鋁，聚合氯化鋁用量少、效率高，還能適應更寬的pH范圍。現在很多廠轉用這個就是圖它綜合成本低，雖然單價高點但總效益更好。最后得提注意事項。質量穩定性很重要，雜質多的產品會影響紙張質量。現場操作時溶解和稀釋要規范，避免局部濃度過高。有些廠還會把它和其他助劑復配使用，比如和聚丙烯酰胺組成雙元系統，效果更出色。
聚合氯化鋁作為陰離子垃圾捕捉劑（Anionic Trash Catcher - ATC）：
問題： 造紙漿料（包括纖維、填料、化學添加劑等）中通常含有大量的陰離子物質，如溶解的半纖維素、木素衍生物、陰離子添加劑（如施膠劑）的降解產物、制漿漂白殘留物等。這些陰離子物質被稱為“陰離子垃圾”。
影響： 陰離子垃圾會干擾其他陽離子型功能化學品（如助留劑、助濾劑、施膠劑等）的效果，降低它們的效率，導致化學品用量增加、成本上升、紙機運行性能下降（如濾水慢、泡沫多）、成紙質量變差（如強度低、施膠度不足）以及白水系統封閉循環困難。
作用： PAC 是一種強陽離子型、高電荷密度的無機高分子聚合物。它能快速、有效地中和漿料系統中的陰離子垃圾，將它們“捕捉”并絮凝成較大的顆粒。這顯著減少了陰離子垃圾對后續陽離子助劑（如CPAM）的干擾，為這些助劑創造良好的作用環境。
作為助留劑和助濾劑：
助留： 在有效清除陰離子垃圾后，PAC 本身以及后續添加的助留劑（通常是低電荷密度、高分子量的陽離子聚丙烯酰胺 CPAM）能更有效地發揮作用。PAC 通過電荷中和和橋聯作用，促進細小纖維、填料（如碳酸鈣、高嶺土）和施膠劑顆粒等在紙頁成型過程中保留在纖維網絡中，減少它們隨白水流失。
助濾： 通過絮凝作用，PAC 能使漿料中的細小物質形成更大的絮團，從而改善漿料的濾水性能。這意味著在紙機網部，水能更快地從漿料中脫除，提高紙機車速，降低干燥能耗。
優點： 使用 PAC 作為助留助濾系統的一部分（常與 CPAM 組成雙元或多元系統），可以顯著提高填料和細小纖維的留著率，改善成紙勻度、強度和光學性能，降低生產成本（減少纖維和填料損失，降低廢水處理負荷），并提高紙機運行效率。
作為施膠增效劑（尤其在酸性施膠中）：
更高的施膠效率： 通常能達到相同或更好的施膠效果，且用量更低。
更寬的 pH 適應范圍： PAC 在比明礬更寬的 pH 值范圍內（接近中性）仍能有效發揮作用，這為向中性/堿性造紙過渡或優化工藝提供了靈活性。
減少系統腐蝕： 相比高用量的硫酸鋁，PAC 用量少，且其溶液酸性較弱，有助于減少設備腐蝕。
改善紙頁強度： 相比明礬，PAC 對紙張強度的負面影響通常較小。
降低白水系統硫酸根離子濃度： 減少硫酸鋁用量可降低白水中硫酸根含量，有利于白水封閉循環和減少結垢問題。
問題： 傳統的酸性施膠（如使用松香皂施膠劑）依賴硫酸鋁（明礬）提供正電荷和酸性環境，使松香顆粒沉淀在纖維上實現施膠（抗水性）。
作用： PAC 可以部分或完全替代硫酸鋁。它具有比明礬更強的陽離子性和更高的電荷密度，能更有效地將陰離子施膠劑（如松香膠或某些合成施膠劑）定著在帶負電荷的纖維表面。
優點：
改善白水封閉循環：
通過提高填料和細小纖維的留著率，減少了進入白水的固形物含量。
有效控制陰離子垃圾的積累，維持白水系統的電荷平衡，減少因溶解和膠體物質（DCS）累積導致的沉積物、泡沫和運行問題，使得造紙廠能更有效地實現白水高度封閉循環，減少清水用量和廢水排放。
造紙廠使用 PAC 的典型方式和注意事項：
添加點： PAC 通常在紙機濕部的較前端加入，例如在沖漿泵、高位箱或流漿箱之前。目的是讓其有足夠時間中和陰離子垃圾并在助留劑之前發揮作用。具體添加點需要通過實驗優化。
濃度： 通常配制成 5%-15% 的水溶液使用。
用量： 用量范圍較寬，取決于漿料種類、陰離子垃圾含量、目標效果（單純 ATC 還是兼作助留/施膠助劑）、系統 pH 值等因素。典型用量范圍在每噸絕干漿 0.5 kg 到 3 kg 甚至更高（以固體 PAC 計）。需要通過實驗室和現場試驗確定最佳用量。
pH 值影響： PAC 在酸性至中性條件下效果最佳。在強堿性條件下（pH > 8.5），其陽離子電荷密度會顯著降低，效果變差。因此，在堿性造紙系統中使用 PAC 需要特別注意控制 pH 值或選擇特定型號的 PAC。
質量控制： PAC 的質量（如 Al?O? 含量、鹽基度、不溶物含量、重金屬含量等）對效果和成紙質量有重要影響，應選擇質量穩定可靠的供應商。
與其他化學品的兼容性： 需要注意 PAC 與其他濕部化學品的添加順序和可能的相互作用（如與陰離子聚合物混合會產生沉淀）。
總結：
聚合氯化鋁（PAC）在造紙廠中扮演著至關重要的角色，核心功能是作為高效的陰離子垃圾捕捉劑，為后續的助留助濾劑、施膠劑等陽離子化學品掃清障礙。在此基礎上，它還能直接作為高效的助留助濾劑使用，并能在酸性施膠系統中有效替代或補充明礬作為施膠定著劑，提高施膠效率。這些作用最終共同實現了提高紙張質量、降低生產成本、改善紙機運行性能和促進白水封閉循環的目標。因此，PAC 是現代造紙濕部化學中不可或缺的關鍵化學品之一。
