江蘇造紙硫酸鋁
硫酸鋁產品在造紙工業的應用與前景 硫酸鋁產品在造紙工業的應用與前景 進人 20 世紀 90 年代后,國際上普遍認為造紙業應逐步由傳統的 酸性造紙向中(堿)性造紙過渡,中(堿)性施膠劑 AKD(烷基烯酮二聚 物)和 ASA(烯鏈基琥珀酸酐)均屬反應型施膠劑,其施膠機理是 施膠劑與纖維素通過共價鍵結合使紙張產生抗水性。 但是, 由于 AKD 與纖維反應較慢,且易出現堆滑等問題,因此不適合于車速在 1200M2/分以上的紙機;而 ASA 乳液不穩定,保存期短,需要現場 乳化使用。同時, 反應型施膠劑 AKD 和 ASA 比較適用于木漿原料造 紙,在使用再生纖維抄紙時效果不理想,其施膠度也不象松香系列施 膠劑那樣容易控制。因此,中(堿)性施膠劑 AKD 和 ASA 反應型施膠 劑在中國的推廣沒有原來估計的那么順利, 根據我國造紙纖維原料以 再生纖維為主(2004 年達到 52%)的國情,施膠劑的使用將進入一個多 元化的時代。 根據有關信息資料調查,2004 年我國紙和紙板生產企業約有 3500 家,國內造紙廠 80%以上是中小型企業,造紙的纖維原料以草 漿和廢紙漿為主, 只有少數外資企業如江蘇省金東紙業、 芬歐匯川 (常 熟)有限公司等全部使用進口木漿生產。從對國內大中型紙廠統計的 用量上來看,陽離子松香施膠劑占 43%,AKD 占 28%,陰離子施膠 劑占 21%,ASA 占 8%;乳液松香施膠劑(包括陽離子型、陰離子 型)占的比重達到 64%。 隨著紙廠規模化經營和品種檔次及質量要求的提高, 許多中小型 紙廠在施膠劑的選擇檔次上也會有所提升, 但由于這類紙廠造紙的纖
維原料以草漿和廢紙漿為主, 纖維原料的來源決定了中小型紙廠使用 的是性能較好的松香系列施膠劑(陰離子乳液松香膠、陽離子乳液松 香膠)。因此,在今后若干年內松香系列施膠劑(陰離子乳液松香膠、 陽離子乳液松香膠)仍將是我國施膠劑的主流產品,造紙行業仍將是硫 酸鋁產品的巨大市場。 由于中國的經濟保持著高速發展,我們可以有充分的理由預計 2015 年 8000 萬噸的全國造紙行業規劃指標將會提前實現。新增加 的 3000 萬噸紙與紙板的產量中需要施膠的紙種如果 60%使用乳液松 香施膠劑就將新增 35~40 萬噸硫酸鋁的需求量,對我國鋁鹽行業的 產能發揮是一項重要的保障。
2.1 硫酸鋁漿內施膠劑的發展歷程 從國內造紙施膠劑的發展和分類看大致經歷了以下幾個階段 (見 表 2),傳統的松香皂化膠階段(1975 年前);強化松香膠和皂化 膠并存階段;高游離分散松香(陰離子乳液松香施膠劑)、合成型施 膠劑 AKD 和陽離子松香施膠劑等共同發展并進入實用化的階段。
表 2 國內漿內施膠劑發展歷程 時間 1975 年之前 1975 年 1990 年 1992 年 1995 年 1997 年 漿內施膠劑種類 松香皂化膠 強化松香膠 陰離子乳液松香施膠劑 AKD 中性施膠劑 中性松香施膠劑 陽離子乳液松香施膠劑
真正意義上的紙張漿內施膠劑是從 1807 年德國人發明的松香皂 —硫酸鋁施膠體系開始的,這是一種典型的皂化松香膠。目前皂型松 香膠分為兩種:一種是將松香與計算量的堿(NaOH 或 Na2CO3) 皂化反應,松香先與強堿生成松香皂(RCOONa),松香皂再與硫酸鋁 反應生成帶陽電荷的雙松脂酸鋁,失去其表面活性作用,吸附和沉積 在纖維表面。再配以硫酸鋁添加到紙張中即可以使紙張產生抗水性, 這就是最早使用的天然皂化松香膠,稱為第一代松香膠;