[发明专利]一种粉状高白度聚氯化铝复合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无机铝盐净水剂和水溶性有机阳离子高分子共聚物的复合物及其制备方法，特别是粉状聚氯化铝与丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵共聚物的复合物制备方法。

技术背景

造纸工业一方面朝着“四高”(即高品质、高产能、高效能和高车速)方向发展，另一方面又面临着“两严峻”(原料更短缺和环保要求更高)形势的挑战。造纸厂不得不提高二次纤维的用量、减少排放的水量，使得造纸生产过程水系统更趋封闭化，造纸白水中所含的污染物更多。造纸白水中的污染物主要是细小纤维、水解施胶剂、矿物质、树脂和胶粘物等，当造纸白水进行循环使用时，这些物质极易积累、沉积并粘结在网毯上，使织物脱水不好，运转性变差，导致纸机生产能力降低，维修和清洗费用增加，动力能源成本提高，产品质量下降等，正是由于这些原因，许多纸机不得不付出降低车速，增加蒸汽消耗，缩短毛毯使用寿命，增加生产成本的代价。为了保证纸机的正常运转，造纸厂通常采用加入带阳电荷的物质如聚胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、硫酸铝、聚氯化铝、阳离子淀粉和阳离子聚丙烯酰胺等，来改变纤维、填料和白水中污染物等的特性，提高其留着率和滤水性能，但单独使用这些物质会存在一些问题，如用量多、成本高而使用效果不理想等，为了降低用量、降低使用成本，提高使用效果，人们进行了长期研究。通过研究发现，将这些阳离子物质进行复配使用，效果会更好，如：游纪萍，DADMAC-PAC共聚物的合成及其对细小纤维的絮凝作用，造纸科学与技术，2005(5)：1-3；龙柱，聚合氯化铝-有机高分子复合物及其在造纸中的应用，2001年天津轻工业学院博士论文；王立军等人，采用ATC和助留剂控制废纸微胶粘物含量，中国造纸，2005年(10)：7-9；陈夫山等人，高电荷密度聚胺体系控制废纸浆DCS，中国造纸，2008年(6)：10-14。

另外，造纸厂在进行造纸白水处理时，大都使用碱化度高(碱化度达到90％以上)和颜色较深的聚氯化铝(或聚氯化铝铁)作为絮凝剂，结果由于传统聚氯化铝颜色较深，纸厂将回收的絮凝沉淀物用于白纸抄造时，降低了成纸的白度，而这种降低了的白度，即使再加大荧光增白剂用量，也无法使成纸白度得到提高，从而影响到了成纸的白度质量，许多生产白纸的纸厂只好弃而不用，进行低价处理。而使用传统高纯聚氯化铝作为造纸添加剂或白水处理絮凝剂时，由于其碱化度只有45％～50％，白度也只有65～75％，架桥絮凝能力较低，白度也不高，用量少时，达不到絮凝效果，而加大使用量，不但增加了使用成本，而且回用回收的沉淀絮凝物后同样会降低成纸白度，甚至即使只是用作造纸助留剂，用量超过1％时也会降低文化纸的成纸白度，这在工厂实践中已经得到证明。为了改善聚氯化铝在水处理中的使用效果，人们进行了很多研究，如高宝玉等人，聚合铝-二甲基二烯丙基氯化铵均聚物无机有机复合絮凝剂及其制备工艺，专利申请号为：200410024480.1。张跃军等人，硫酸铝-聚二甲基二烯丙基氯化铵复合混凝剂及其制备与应用方法，专利申请号为：200710025017.2。张海彦等人，PAC-PDMDAAC无机/有机复合絮凝剂除磷研究，水处理技术，2005(3)：69-71。郑怀礼等人，PAFS-PDMDAAC复合絮凝剂的除磷效果研究，中国给水排水，2006(19)：50-53。

与有机阳离子助剂相比，无机高分子絮凝剂聚氯化铝，在造纸工业中有很多优点，如：聚氯化铝中的铝离子，除带有较高的正电荷，与带负电荷的纤维很容易结合外，其带有较高正电荷的水合铝离子，还能与纤维中的羟基进行络合反应，此外，无机聚氯化铝生产成本和使用成本都比较低，是很好的造纸助留剂，但由于其存在一些缺陷，如高盐基度的聚氯化铝，颜色较深，不能用于白纸生产过程中，而高纯聚氯化铝，虽然白度有了一定的提高，但其盐基度比较低，絮凝架桥能力很差，用量小不能满足絮凝要求，用量多了不但增加了成本，也还会降低白纸的白度，因此，开发高白度高絮凝能力的聚氯化铝及其复合物新产品，值得深入研究。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种能使造纸厂在造纸生产过程中水系统高度封闭循环的情况下，控制造纸白水中污染物含量，特别是对细小纤维、水解施胶剂、矿物质、树脂和胶粘物等物质进行改性，防止这些物质沉积并粘结在网毯上，保持织物良好的脱水性，提高压榨部毛毯脱水能力，降低蒸汽消耗，提高纸机生产能力，降低生产成本等，同时使经过白水处理回收的细小纤细、无机填料等，在回用于造纸时即使是生产高白度的纸品，也不会降低成纸白度的粉状聚氯化铝与丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵共聚物复合絮凝剂。