專利名稱：一種新型造紙施膠沉淀劑及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由鋁或鋁的化合物和無機(jī)酸或堿金屬鹽及其化合物或氧化物聚合而成的，用于造紙工藝中新型施膠沉淀劑及其制造方法。
目前，國內(nèi)傳統(tǒng)且大量運用的造紙施膠沉淀劑為硫酸鋁，其主要缺點是單位用量大、成本高、紙質(zhì)差，且對設(shè)備造成嚴(yán)重腐蝕。也有采用聚鋁，三氯化鋁、鋁酸鈉及有機(jī)物，聚丙烯酰胺等，雖然種類繁多，但仍然是以硫酸鋁為主導(dǎo)地位，但是它們的共同特點是成本高，同時硫酸鋁酸性嚴(yán)重，對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，紙質(zhì)強(qiáng)度降低，工人勞動強(qiáng)大。
本發(fā)明的目的是提供一種制造工藝簡單、無三廢排放、使用方便、降低造紙成本、提高造紙質(zhì)，在漿池中通過電中和架橋作用，形成絮凝快、緊密，使膠料沉淀時間大大縮短，同時具有助留作用，適應(yīng)性強(qiáng)，對造紙設(shè)備沒有腐蝕，在酸性和中性施膠中均可使用，在紙的種類上，對本色紙、漂白紙、高旋膠紙品上或微型施膠紙中均可使用的無機(jī)高分子聚合體新型施膠沉淀劑及其制造方法。
鋁或鋁的氧化物和無要酸作用，生成鋁鹽及其化合物，與堿性金屬鹽及其化合物或氧化物，按一定摩爾比，在一定的溫度和攪拌速度下通過一次或二次的聚合，得到的含有硅、鋁無機(jī)高分子聚合物，用于施膠沉淀劑，具有性能穩(wěn)定，成本低、效率高等特點。
根據(jù)本發(fā)明，上述無機(jī)高分子聚合物新型施膠沉淀劑，其特征是由包括有鋁、鋁的氧化物、無機(jī)酸鋁的鹽類及它的化合物A，和堿金屬鹽及其化合物或氧化物B聚合，或再與含硅化合物C復(fù)聚合而成以下通式的聚合物[Al2(OH)n(SO4)3-nxH2O]m(1)式中n＝3-5 m＝1-10或[Al2Si(OH)n(SO4)9-nxH2O]m(2)式中1≤n≤5 m≤10或[Al2(OH)n(SO4)3-nxH2O]m·[Al2Si(OH)n(SO4)5-nxH2O]m(3)所述聚合物理化標(biāo)準(zhǔn)外觀呈淺綠色或白色粘稠狀液體有少許懸浮體沉淀，PH值2.8～4，比重≥1.1，固體含量(Al2O3)，4.5～7.5％。
本發(fā)明上述聚合物是通過這樣的制備方法獲得的即將組份A和組份B，按一定的摩爾比，在30～100℃溫度和40～200轉(zhuǎn)/min攪拌速度下，通過一次聚合，或再加入含硅化合物后進(jìn)行二次聚合而成，其中組分B和組分A的摩爾比為1～5，硅鋁摩爾比0.05～0.5。
本發(fā)明中的組分A包括金屬鋁AL，三氧化二鋁Al2O3、氫氧化鋁Al(OH)3、硫酸鋁Al2(SO4)3，優(yōu)選硫酸鋁Al2(SO4)3，組分B中包括氧化鈣CaO，氫氧化鈉NaOH，氫氧化鈣Ca(OH)2等，優(yōu)選氫氧化鈣Ca(OH)2，組分C優(yōu)選硅酸鈉Na2SO3。組分C在使用時先用無機(jī)酸調(diào)整PH值制成活性硅酸。
本發(fā)明上述方法可以通過實施例進(jìn)一步說明。
實施例1，采用硫酸鋁一個摩爾，溶于水中，起動攪拌器、升溫、溶解后加入4個摩爾的氫氧化鈣，控制溫度，聚合而得聚合物①，反應(yīng)式如下
實施例2采用氧化鋁與硫酸綜合生成硫酸鋁后，再加入氧化鈣與之聚合而成聚合物②；反應(yīng)式如下
實施例3采用氫氧化鋁與硫酸綜合生成硫酸鋁后，再加入氫氧化鈣與之聚合而成聚合物③；反應(yīng)式如下
實施例4將硫酸鋁一個摩爾加水、升溫攪拌溶解，加氫氧化鈣4摩爾控制溫度、攪拌速度，先得聚合體⑤，將0.1摩爾硅酸鈉加硫酸生成硅酸后再加入聚合體⑤，升溫攪拌一定時間即得聚合體⑥，反應(yīng)式如下
實施例4，由于前兩例工藝條件控制不好、溫度差異等因素，會產(chǎn)生①和②聚合體共存的組合物③。
本發(fā)明制造工藝簡單、生產(chǎn)過程中無三廢排放、使用方便；同硫酸鋁比較降低50％的造紙成本，并能提高造紙質(zhì)，例如對紙的白度、手感、耐破強(qiáng)度、抗裂斷長度、抗破壞力等均有所提高；通過其在漿池中電中和架橋作用，形成絮凝快、緊密，使膠料沉淀時間大大縮短，同時有助留作用；此外，本發(fā)明適應(yīng)性強(qiáng)，對鈔紙設(shè)備沒有腐蝕，在酸性和中性施膠中均可使用，并適用于本色紙、漂白紙、高旋膠紙品或微型施膠紙。
權(quán)利要求
1.一種新型施膠沉淀劑，其特征是由包括有鋁、鋁的氧化物、無機(jī)酸鋁的鹽類及它的化合物(A)，和堿金屬鹽及其化合物或氧化物(B)聚合，或再與含硅化合物(C)復(fù)聚合而成以下通式的聚合物[Al2(OH)n(SO4)3-nxH2O]m(1) 式中n＝3-5 m＝1-10或[Al2Si(OH)n(SO4)9-nxH2O]m(2) 式中1≤n≤5 m≤10或[Al2(OH)n(SO4)3-nxH2O]m·[Al2Si(OH)n(SO4)5-nxH2O]m(3)本聚合物理化標(biāo)準(zhǔn)外觀呈淺綠色或白色粘稠狀液體有少許懸浮體沉淀，PH值為2.8～4，比重≥1.1，固體含量(Al2O3)占4.5～7.5％。
2.一種生產(chǎn)如權(quán)利由其1所述新型施膠沉淀劑的制造方法，其特征是將組份A和組份B，按一定的摩爾比，在30～100℃溫度和40～200轉(zhuǎn)/min攪拌速度下，通過一次聚合，或再加入含硅化合物后進(jìn)行二次聚合而成，其中組分B和組分A的摩爾比為1～5，硅鋁摩爾比0.05～0.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型施膠沉淀劑，其特征在于組分A包括金屬鋁AL，三氧化二鋁Al2O3、氫氧化鋁Al(OH)3、硫酸鋁Al2(SO4)3，優(yōu)選硫酸鋁Al2(SO4)3；組分B中包括氧化鈣(CaO)，氫氧化鈉NaOH，氫氧化鈣Ca(OH)2，優(yōu)選氫氧化鈣Ca(OH)2；組分C優(yōu)選硅酸鈉Na2SO3。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型施膠沉淀劑的制造方法，其特征是組分C在使用時先用無機(jī)酸調(diào)整PH值制成活性硅酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及的新型施膠沉淀劑由包括有鋁、鋁的氧化物、無機(jī)酸鋁的鹽類及它的化合物(A),和堿金屬鹽及其化合物或氧化物(B)聚合,或再與含硅化合物(C)復(fù)聚合而成以下通式的聚合物:[Al
文檔編號D21H21/16GK1258778SQ99117410
公開日2000年7月5日 申請日期1999年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月30日
發(fā)明者黃善文, 李培君, 馬萬信 申請人:黃善文, 李培君, 馬萬信