聚合氯化铝--造纸厂使用
前言：造纸过程中纤维和填料带负电荷，需要正电荷的化学品来中和。聚合氯化铝作为高效混凝剂，能解决这个问题。不过用户没具体说明想知道哪个方面，所以需要全面覆盖。先从基本作用说起：它主要作为阴离子垃圾捕捉剂和助留助滤剂。阴离子垃圾是造纸浆料里那些干扰化学品的杂质，聚合氯化铝能中和它们。作为助留剂时，它让细小纤维和填料留着在纸上而不是流失，既省钱又减少污染。用户可能还关心实际应用细节。造纸厂通常把聚合氯化铝配成10%溶液，在多个点位添加，比如冲浆泵或高位箱。用量很关键，每吨纸大概0.5-2公斤，少了效果不够，多了反而破坏系统平衡。特别在酸性抄纸时效果最好，pH值要控制在4.5-6.5范围。替代明矾是个重要优势。相比传统硫酸铝，聚合氯化铝用量少、效率高，还能适应更宽的pH范围。现在很多厂转用这个就是图它综合成本低，虽然单价高点但总效益更好。最后得提注意事项。质量稳定性很重要，杂质多的产品会影响纸张质量。现场操作时溶解和稀释要规范，避免局部浓度过高。有些厂还会把它和其他助剂复配使用，比如和聚丙烯酰胺组成双元系统，效果更出色。
聚合氯化铝作为阴离子垃圾捕捉剂（Anionic Trash Catcher - ATC）：
问题： 造纸浆料（包括纤维、填料、化学添加剂等）中通常含有大量的阴离子物质，如溶解的半纤维素、木素衍生物、阴离子添加剂（如施胶剂）的降解产物、制浆漂白残留物等。这些阴离子物质被称为“阴离子垃圾”。
影响： 阴离子垃圾会干扰其他阳离子型功能化学品（如助留剂、助滤剂、施胶剂等）的效果，降低它们的效率，导致化学品用量增加、成本上升、纸机运行性能下降（如滤水慢、泡沫多）、成纸质量变差（如强度低、施胶度不足）以及白水系统封闭循环困难。
作用： PAC 是一种强阳离子型、高电荷密度的无机高分子聚合物。它能快速、有效地中和浆料系统中的阴离子垃圾，将它们“捕捉”并絮凝成较大的颗粒。这显著减少了阴离子垃圾对后续阳离子助剂（如CPAM）的干扰，为这些助剂创造良好的作用环境。
作为助留剂和助滤剂：
助留： 在有效清除阴离子垃圾后，PAC 本身以及后续添加的助留剂（通常是低电荷密度、高分子量的阳离子聚丙烯酰胺 CPAM）能更有效地发挥作用。PAC 通过电荷中和和桥联作用，促进细小纤维、填料（如碳酸钙、高岭土）和施胶剂颗粒等在纸页成型过程中保留在纤维网络中，减少它们随白水流失。
助滤： 通过絮凝作用，PAC 能使浆料中的细小物质形成更大的絮团，从而改善浆料的滤水性能。这意味着在纸机网部，水能更快地从浆料中脱除，提高纸机车速，降低干燥能耗。
优点： 使用 PAC 作为助留助滤系统的一部分（常与 CPAM 组成双元或多元系统），可以显著提高填料和细小纤维的留着率，改善成纸匀度、强度和光学性能，降低生产成本（减少纤维和填料损失，降低废水处理负荷），并提高纸机运行效率。
作为施胶增效剂（尤其在酸性施胶中）：
更高的施胶效率： 通常能达到相同或更好的施胶效果，且用量更低。
更宽的 pH 适应范围： PAC 在比明矾更宽的 pH 值范围内（接近中性）仍能有效发挥作用，这为向中性/碱性造纸过渡或优化工艺提供了灵活性。
减少系统腐蚀： 相比高用量的硫酸铝，PAC 用量少，且其溶液酸性较弱，有助于减少设备腐蚀。
改善纸页强度： 相比明矾，PAC 对纸张强度的负面影响通常较小。
降低白水系统硫酸根离子浓度： 减少硫酸铝用量可降低白水中硫酸根含量，有利于白水封闭循环和减少结垢问题。
问题： 传统的酸性施胶（如使用松香皂施胶剂）依赖硫酸铝（明矾）提供正电荷和酸性环境，使松香颗粒沉淀在纤维上实现施胶（抗水性）。
作用： PAC 可以部分或完全替代硫酸铝。它具有比明矾更强的阳离子性和更高的电荷密度，能更有效地将阴离子施胶剂（如松香胶或某些合成施胶剂）定着在带负电荷的纤维表面。
优点：
改善白水封闭循环：
通过提高填料和细小纤维的留着率，减少了进入白水的固形物含量。
有效控制阴离子垃圾的积累，维持白水系统的电荷平衡，减少因溶解和胶体物质（DCS）累积导致的沉积物、泡沫和运行问题，使得造纸厂能更有效地实现白水高度封闭循环，减少清水用量和废水排放。
造纸厂使用 PAC 的典型方式和注意事项：
添加点： PAC 通常在纸机湿部的较前端加入，例如在冲浆泵、高位箱或流浆箱之前。目的是让其有足够时间中和阴离子垃圾并在助留剂之前发挥作用。具体添加点需要通过实验优化。
浓度： 通常配制成 5%-15% 的水溶液使用。
用量： 用量范围较宽，取决于浆料种类、阴离子垃圾含量、目标效果（单纯 ATC 还是兼作助留/施胶助剂）、系统 pH 值等因素。典型用量范围在每吨绝干浆 0.5 kg 到 3 kg 甚至更高（以固体 PAC 计）。需要通过实验室和现场试验确定最佳用量。
pH 值影响： PAC 在酸性至中性条件下效果最佳。在强碱性条件下（pH > 8.5），其阳离子电荷密度会显著降低，效果变差。因此，在碱性造纸系统中使用 PAC 需要特别注意控制 pH 值或选择特定型号的 PAC。
质量控制： PAC 的质量（如 Al₂O₃ 含量、盐基度、不溶物含量、重金属含量等）对效果和成纸质量有重要影响，应选择质量稳定可靠的供应商。
与其他化学品的兼容性： 需要注意 PAC 与其他湿部化学品的添加顺序和可能的相互作用（如与阴离子聚合物混合会产生沉淀）。
总结：
聚合氯化铝（PAC）在造纸厂中扮演着至关重要的角色，核心功能是作为高效的阴离子垃圾捕捉剂，为后续的助留助滤剂、施胶剂等阳离子化学品扫清障碍。在此基础上，它还能直接作为高效的助留助滤剂使用，并能在酸性施胶系统中有效替代或补充明矾作为施胶定着剂，提高施胶效率。这些作用最终共同实现了提高纸张质量、降低生产成本、改善纸机运行性能和促进白水封闭循环的目标。因此，PAC 是现代造纸湿部化学中不可或缺的关键化学品之一。
