III. CÁC CHẤT PHỤ GIA PHI XENLUL O:
3) Phụ gia phốn – cỏc hiện tượng xảy ra khi cho keo vào bột giấy.
Trong dung dịch cỏc xơ sợi Xenlulo mang điện tớch ấm, ngoài ra cỏc hạt chất độn và hạt keo cũng mang điện tớch õm, để cõn bằng thế điện động ta cú thể điều chỉnh bằng cỏch cho hấp thụ cỏc ion dương ở trong dung dịch cỏc loại Cation đa hoỏ trị như Al3+, sắt (Fe3+) ở trong dung dịch rất cú lợi để cung cấp điện tớch dương nhằm trung hoà thế hiệu điện õm này.
Phốn sử dụng trong ngành giấy cú thành phần chủ yếu là Al2(SO4)3 là chất được dựng phổ biến ở phần ướt của mỏy xeo vỡ nú trung hoà dễ dàng điện tớch ấm mang trờn xơ sợi.
Mặt khỏc khi cho keo vào bột giấy, quỏ trỡnh hoỏ lý xảy ra phức tạp, thuỷ phõn lượng RCOONa cũn xảy ra mạnh.
RCOONa + H2O ⇔RCOOH + NaOH.
Do sự cú mặt của Xenlulo thỡ RCOONa thuỷ phõn tới 60% làm cho pH mụi trường tăng cao. Quỏ trỡnh này làm xuất hiện cỏc hạt keo nhựa RCOOH ( cầu tử
thứ 3 của hệ keo ) khụng mang điện, cú mức độ phõn tỏn cao, khụng cần phải bảo vệ, lỳc này thành phàn của hệ trở nờn phức tạp hơn.
RCOONa : tan , khụng tớch tụ trờn bề mặt Xenlulo. RCOO- : tớch điện õm, đẩy nhau, khụng kết tủa RCOOH : phõn tỏn khụng kết tủa.
Để cỏc hạt keo khụng kết tụ và phõn tỏn đụng tự trờn sợi Xenlulo thỡ phải dựng chất phụ trợ đú là phốn, mà thụng thường là dựng phốn nhụm cú cụng thức sau:
Al2(SO4)3 + 6 H2O ⇔2(RCOO)3Al + 3 NaSO4 Rexinat nhụm
Khi pH = 4,5 – 5 thỡ chủ yếu là (RCOO)2Al(OH) ↓
Khi pH + 6,5 thỡ chủ yếu là : (RCOO) 2Al(OH) ↓
(RCOO) Al(OH) 2 ↓
Cỏc muối này kết tủa, biến thành nhựa tan thành muối kết tủa kộo gốc nhựa lờn xơ sợi Xenlulo. Tạo lớp ngăn cỏch chống thấm của giấy.
đối với cỏc hạt nhựa RCOOH do Al(OH)3 là chất lưỡng tớnh
Al(OH)3 ← →H+
Al(OH)+2 ← →H+
Al(OH)2+← →H+
Al3+
Ion Al3+ sẽ làm thay đổi điện thế của hạt keo và Xenlulo. Bằng thực nghiệm người ta nhận thấy khi lượng phốn tương ứng với tiờu hao 18 – 58 g/1kg bột Xenlulo thỡ điện tớch của hạt keo chuyển thành điện tớch của hạt keo chuyển thành điện tớch dương cũn của Xenlulo là điện thế õm. Khi đú hạt keo cú thể kết tủa trờn xơ sợi, khoảng này tương ứng với mụi trường pH = 4,5 – 5,5.