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Quais são as aplicações específicas do sulfato de alumínio anidro na indústria de papel?
Tempo de lançamento：
2022-07-07
O sulfato de alumínio anidro (Al₂(SO₄)₃) possui diversas aplicações cruciais na indústria de papel, principalmente devido às suas propriedades de floculação, cola, retenção e auxílio na filtragem, além do ajuste de pH. Suas aplicações específicas são as seguintes:
I. Como agente de cola (Size Agent)
Função: A colagem é uma etapa crucial no processo de fabricação de papel que confere ao papel a capacidade de resistir à penetração de líquidos. O sulfato de alumínio anidro é frequentemente usado em sistemas de colagem ácida.
Princípio: Quando usado em conjunto com outros agentes de colagem, como a colofônia, o sulfato de alumínio sofre hidrólise, gerando um colóide de hidróxido de alumínio com carga positiva, que se liga às partículas de colofônia com carga negativa, depositando-se na superfície das fibras para formar uma película impermeável, aumentando a resistência à água do papel (como papel para impressão e papel para embalagem).
Vantagens: baixo custo, processo maduro, adequado para tipos de papel com requisitos médios de colagem, como papel para uso cultural e papel para escrita.
II. Como floculante (Flocculant)
Função: Promove a agregação de fibras, cargas (como caulim e carbonato de cálcio) e aditivos, melhorando o desempenho de desidratação da polpa e a qualidade de formação.
Princípio: O sulfato de alumínio anidro, quando dissolvido em água, dissocia-se em Al³⁺, comprimindo a dupla camada elétrica e neutralizando a carga negativa na superfície das partículas coloidais, fazendo com que as pequenas fibras e partículas de carga se aglomerem em flocos maiores, reduzindo a perda de fibras durante o processo de fabricação de papel.
Cenários de aplicação:
Na fase de preparação da polpa, aumenta a taxa de retenção de fibras e cargas (reduzindo o desperdício de matéria-prima);
No tratamento de águas residuais, flocula os sólidos em suspensão nas águas residuais, reduzindo a DQO (Demanda Química de Oxigênio), facilitando a purificação subsequente.
III. Como auxiliar de retenção e drenagem (Retention and Drainage Aid)
Função: Otimiza a eficiência de desidratação da polpa na parte da tela da máquina de papel, melhorando a uniformidade do papel e a velocidade de produção.
Princípio: Por meio da neutralização de carga e da ação de ponte, acelera a sedimentação de fibras e cargas, reduzindo a perda de partículas finas na água branca e, simultaneamente, reduzindo a viscosidade da polpa, permitindo que a água seja filtrada mais rapidamente.
Aplicações típicas: Na produção de papel jornal e papel higiênico de alta velocidade, usado em conjunto com auxiliares de retenção poliméricos (como poliacrilamida) para melhorar ainda mais o efeito.
IV. Ajuste do pH da polpa
Função: A hidrólise do sulfato de alumínio anidro é ácida (pH ≈ 3,0-5,0) e pode ser usada para ajustar o pH do sistema de polpa, adaptando-se à colagem ácida ou a necessidades de processos específicos.
Cenários de aplicação:
Em processos de fabricação de papel ácido, mantém o ambiente ácido do sistema, garantindo a eficiência da reação entre o agente de colagem e as fibras;
Alguns tipos de papel (como papel couchê) requerem controle de pH para otimizar a dispersão da carga e a resistência do papel.
V. Função auxiliar na colagem superficial e revestimento
Colagem superficial: adicionado em pequena quantidade ao líquido de colagem superficial, aumenta a força de ligação entre o material de colagem (como amido) e a superfície do papel, melhorando a resistência à água e a capacidade de impressão do papel.
Processamento de revestimento: como aditivo na formulação do revestimento, ajusta a viscosidade e a reologia do revestimento, evitando a sedimentação das partículas de pigmento e melhorando a suavidade e o brilho do papel revestido.
VI. Precauções e limitações
Restrição do sistema ácido: O sulfato de alumínio anidro só é adequado para processos de fabricação de papel ácido (pH < 7) e está sendo gradualmente substituído por amido catiônico e agentes de colagem sintéticos em processos de fabricação de papel alcalino (tendência ambiental).
Corrosivo: O uso prolongado de sistemas ácidos pode causar corrosão nos equipamentos, sendo necessárias medidas de proteção contra corrosão.
Equilíbrio entre taxa de retenção e resistência: A adição excessiva pode reduzir a resistência do papel (como resistência à tração e resistência ao dobramento), sendo necessário controlar rigorosamente a quantidade (geralmente 0,5% - 2,0%, em relação à polpa seca).
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