中世纪,在欧洲有好几家生产明矾的作坊。
16世纪,德国医生兼自然科学历史学家帕拉塞斯(Parace/sus PAT1949-1541)在铝的历史上写下了新的一页。他研究了许多物质和金属,其中也包括明矾(硫酸铝),证实它们是"某种矾土盐"。这种矾土盐的一种成份是当时还不知道的一种金属氧化物,后来叫做氧化铝。
1745年,德国化学家马格拉夫终于能够分离“矾土“了。这正是帕拉塞提到过的那种物质。
硫酸铝(化学式Al2(SO4)3,式量342.15),白色斜方晶系结晶粉末,密度1.69g/mL(25℃)。在造纸工业中作为松香胶、蜡乳液等胶料的沉淀剂,水处理中作絮凝剂,还可作泡沫灭火器的内留剂,制造明矾、铝白的原料,石油脱色、脱臭剂、某些药物的原料等。还可制造人造宝石及高级铵明矾。
大约占总产量50%的硫酸铝第一大用途是用于造纸,第二大用途是在饮用水、工业用水和工业废水处理中做絮凝剂,大约占硫酸铝总产量40%。
明矾在造纸中主要用于:
①助留剂(染料、填料、胶乳和细小纤维);
②助滤剂;
③成形助剂;
④阴离子垃圾电荷中和剂;
⑤pH控制剂;
⑥净水絮凝剂;
⑦树脂控制剂;
⑧碱性造纸污染物消除剂;
⑨松香施胶剂;
⑩湿强树脂熟化的催化剂。
值得注意的是,虽然明矾的应用主要与酸性造纸条件相关,但是当今的碱性造纸也需要使用明矾,只不过需要认真控制,少量添加。
在造纸中使用明矾除了上述作用之外,也会带来一些明显的负面作用,它们主要是:
①基于明矾系统是酸性的,容易产生腐蚀;
②明矾使用过量时会降低纸的强度;
③含明矾的纸不具有耐久性;
④使用明矾的纸料不容易用碳酸钙加填;
⑤明矾沉淀是湿部或纸机的一个严重问题。
有五种不同类型的铝化合物用于造纸,
第一种是明矾;
第二种是铝酸钠;
第三是聚合氯化铝,其作为一种高正电荷密度的铝源被引入造纸;
第四种是聚硅酸硫酸铝(PASS);
第五种是氯化铝,它已被用于不希望存在硫酸盐离子的特种工业用纸。
1.硫酸铝可用来控制pH值、定着松香胶、辅助留着和絮凝以及树脂沉积物控制;
2.改变硫酸铝用量而引起pH值的变化,能改变色调和影响湿纸幅与压榨辊间吸附力;
3.湿纸幅的剥离或“抗剥离性能”随氧化铝的含量而改变;
——如果pH值太高,可能会产生压榨断纸;当pH值降低后,断纸消失;
4.系统内太多的硫酸铝将对纸页强度、网部滤水和纤维结合有负面影响,甚至可能降低松香施胶效率;