GCC改性中淀粉-硬脂酸钠复合物包覆量对其使用效果的影响

淀粉与硬脂酸钠在一定条件下反应生成的淀粉-硬脂酸钠复合物可以对重质碳酸钙(GCC)进行表面包覆改性,形成改性GCC。改性GCC较之未改性GCC可以有效减缓加填造成的纸张强度降低这一负面影响。本研究通过分析不同加填量下改性GCC加填纸和未改性GCC加填纸的灰分与纸张强度的关系,阐述改性GCC表面包覆量对提高纸张灰分含量和改善纸张强度的影响。     

淀粉包覆型硅灰石填料的制备及其在造纸中的应用

在纸张中添加矿物填料是节省植物纤维原料、提高纸张性能的重要手段,但同时也会造成纸张强度性能的下降。为了提高填料与植物纤维之间的结合强度,本文利用淀粉对硅灰石填料进行包覆改性,制备淀粉包覆型硅灰石造纸填料,分析淀粉包覆改性对硅灰石填料颗粒粒度、留着性能、抗剪切性能和纸张强度性能的影响。研究结果表明,硅灰石填料经淀粉包覆改性后,其颗粒粒径增大,粒径分布均一性得到较大改善,留着率显著提高,并具有较强的抗剪切性能;相比于添加未经淀粉包覆改性硅灰石填料的纸页,添加淀粉包覆改性硅灰石填料的纸页强度性能较高,且强度性能下降的趋势明显减缓。     

淀粉-硬脂酸改性碳酸钙的制备及在造纸中的应用

针对造纸常用填料碳酸钙加填量较大时纸张强度严重下降的问题,利用淀粉-硬脂酸反应形成复合物包覆在碳酸钙表面的方法对其表面改性,研究改性碳酸钙制备工艺及改性前后碳酸钙对纸张物理性能的影响。结果表明：当淀粉用量为碳酸钙质量的20%,搅拌速度500r/min,搅拌时间20min,反应温度40℃,淀粉浓度3.0%,脂肪酸用量为碳酸钙质量的4.0%时,制得的改性碳酸钙性能较好。相同加填量下,加填改性碳酸钙的纸张与加填未改性碳酸钙和传统工艺加填的纸张相比具有良好的性能。     

填料包覆预絮聚改性技术及其对纸张性能的影响

采用阴离子聚丙烯酰胺(APAM)、阳离子淀粉(CSt)和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对碳酸钙(CaCO_3)填料进行包覆预絮聚改性,制备包覆预絮聚改性填料(CaCO_3-APAM-CSt-CPAM),并将其与仅采用絮凝剂改性的预絮聚改性填料(CaCO_3-CPAM)相比较。结果表明,相比单一的预絮聚改性技术,包覆预絮聚改性技术能显著增大填料粒径并提高填料表面正电势,从而更有效地提高填料留着;当纸张灰分含量为21%时,包覆预絮聚改性填料在提高成纸抗张强度、内结合强度和撕裂度方面比预絮聚改性填料更具有优势,包覆预絮聚填料加填纸的抗张指数和内结合强度是未改性填料加填纸的1. 88倍和1. 50倍,是预絮聚改性填料的1. 14和1. 15倍,且能更好地维持纸张的匀度。     

羧甲基壳聚糖/硫酸铝改性滑石粉在高加填纸中的应用

采用羧甲基壳聚糖和硫酸铝对造纸填料滑石粉进行表面包覆改性,对改性填料的应用进行了研究。结果表明,在羧甲基壳聚糖用量一定时,沉淀剂硫酸铝的用量对填料的改性过程和改性填料的应用性能有较大影响。当硫酸铝用量为6%时,与未改性加填相比,在灰分提高27.2%的前提下,加填纸张抗张指数仍可提高22.5%,同时加填纸张的白度和不透明度均较好。SEM观察表明,填料形态发生变化,颗粒粒径变大,形成了填料粒子的聚集体;加填纸张的SEM观察表明,滑石粉经改性后,能和纸张纤维形成更有效的吸附,提高填料和纤维之间的结合力,进而改善纸张的强度和纸料留着性能。     

淀粉-硬脂酸钠改性GCC填料的应用

针对造纸常用填料研磨碳酸钙(GCC)加填时纸张强度严重下降的问题,利用淀粉-硬脂酸反应形成复合物包覆在GCC表面的方法对其表面改性。通过手抄片,对比分析未改性GCC填料在留着率和相同灰分下对纸张物理强度的提高。结果表明:在相同CPAM用量下和相同的加填量下,改性GCC加填较未改性GCC加填有着更高的留着率;加填量为25%时,改性GCC留着率(65.21%)较未改性GCC留着率(55.58%)提高了9.63个百分点;在40%的加填量下,改性GCC分别能提高撕裂指数19%,抗张指数13%,耐破指数23%;相同强度指标下,较未改性GCC加填,100%淀粉用量改性GCC加填能提高灰分含量约6%10%。     

纳米包覆重质碳酸钙用作造纸填料的研究

在Ca(OH)₂-H₂O-CO₂体系中对重质碳酸钙（GCC）进行表面修饰,达到对其进行纳米包覆改性的目的,借助SEM观察包覆前后颗粒的表面形态,研究了纳米包覆前后500目、800目和1250目GCC加填对纸张性能的影响,结果表明,纳米包覆后GCC的表面性能得到改善;提高了填料留着率;纸张吸收率降低;纸张强度增加;GCC的目数对加填纸张的性能影响不大。     

天然沸石用作造纸填料的应用研究

以天然沸石为填料,研究了其对纸张性能的影响。结果表明：天然沸石可以直接加填在纸张中;纸张抄造过程中,直接加入沸石会导致纸张强度性能的明显下降;在加填量为15％时,采用先熬制后混合的阳离子淀粉包覆改性方法可提高纸张耐破指数33．64％,提高抗张指数29．74％。     

阳离子淀粉改性PCC填料及其应用研究

采用阳离子淀粉对轻质碳酸钙（以下简称PCC）进行改性,研究了阳离子淀粉用量、温度、时间和搅拌速度对改性效果的影响。通过单因素实验结果确定出最佳改性条件：阳离子淀粉用量30%（相对于PCC质量）,温度90℃,改性时间60min,搅拌速度为500r/min。对改性PCC进行SEM表征,证明了阳离子淀粉成功地包覆在PCC表面。同时进一步研究改性PCC和未改性PCC对纸张抗张强度、撕裂强度性能的影响。结果表明,在相同加填条件下,加填改性PCC的纸张抗张强度、撕裂强度性能优于加填未改性PCC的以及PCC和淀粉分别加填的。     

淀粉-硬脂酸钠改性GCC的制备

针对造纸常用填料GCC加填时纸张强度严重下降的问题,利用淀粉-硬脂酸反应形成复合物包覆在碳酸钙表面的方法对其表面改性,探索最佳工艺条件。结果表明:淀粉-硬脂酸钠复合物改性GCC的较佳工艺条件为:淀粉用量为GCC质量的100%,硬脂酸钠用量为GCC质量的3%,包覆反应温度85℃,包覆反应时间40 min。改性GCC粒径从14.8μm增大到36.2μm,且分布范围变窄。     

用于挂面纸板和纸产品的淀粉改性填料

该文研究了淀粉包覆填料的应用。实验室的研究结果表明,在抗张强度和z向抗张强度(ZDT)相同的情况下,淀粉包覆填料加填纸张的填料含量接近传统纸张填料含量的2倍;同样比较重要的是淀粉包覆瓷土(SEK)的加填量是常规瓷土加填量2倍的情况下,实验结果表明其对纸板环压强度没有任何负面影响。中试和工厂生产实验都表明,SEK可发挥作为纤维填充剂的功能,使干燥的蒸气需要量减少10%,并且提高了纸机抄造车速和生产效率。     

用改性滑石粉对纸张进行内部和表面处理

用淀粉、羧甲基纤维素、甘油、十二烷基三甲基溴化铵（C12 NM3）、聚丙烯酰胺和聚醋酸乙烯醇分别对埃及滑石粉进行化学改性,研究了改性滑石粉对加填纸和涂布纸的机械性能和光学性能的影响。结果表明,改性滑石粉能提高纸张的机械性能和光学性能;从纸张的扫描电镜结果可知,改性滑石粉可改善填料．纤维间的连接。     

挂面纸板新型白土填料的开发

该研究旨在开发经济实用且具有高结合强度的白土填料,以改善纸张物理性能的同时降低材料总成本。考察了白土填料在挂面纸板和其他等级纸板中的应用情况。新型的淀粉包覆填料技术可使轻量涂布纸和纸板在5％～10％的填料用量下即可达到预期的光学性能,同时不影响强度。这为增加纸张中的填料含量,提高纸张强度以及改善纸张印刷性能提供了成本较低的方法。实验室和中试结果都表明,淀粉包覆白土技术使填料-纤维结合强度和纸张松厚度得到明显改善。中试结果还表明。随着淀粉包覆白土用量的增加,纸料的脱水性能也得到了改善,从而可以提高颜料相对缺乏的挂面纸板生产厂的产量。     

淀粉改性碳酸钙填料对改善纸张性能的研究

利用淀粉与硬脂酸钠形成复合物同时添加淀粉交联剂对沉淀碳酸钙(PCC)进行覆膜改性。比较了改性PCC加填与传统加填的使用效果,研究了改性PCC在不同加填量下对纸张施胶性能和纸料留着率的影响。结果表明:在灰分相同时,改性PCC加填的纸张性能要明显好于未改性PCC加填的纸张;在相同添加量和相同AKD用量下,改性PCC加填的纸张的施胶效果好于未改性PCC加填的纸张。在相同的填料添加量时,改性PCC加填的留着率高于未改性PCC加填。     

阳离子淀粉改性碳酸钙填料的制备及在高填纸中的应用

用阳离子淀粉对研磨碳酸钙(GCC)进行包覆改性,对改性前后GCC的微观形貌、白度、Zeta电位、溶解性和溶胀度进行研究。结果表明,与GCC及相同用量的淀粉改性GCC相比,随阳离子淀粉含量的增加,阳离子淀粉改性GCC的Zeta电位增加,溶胀度增大,溶解度降低,白度略有下降;阳离子淀粉改性GCC对纸张增强效果最明显;与GCC相比,在加填量为40%时,阳离子改性GCC加填纸张的抗张强度提高143%,耐破度提高185%,但白度略有降低,留着率增加86.0%。     

淀粉-硬脂酸复合物改性PCC的制备及其应用

针对造纸常用填料沉淀碳酸钙(PCC)加填量较大时纸张强度严重下降的问题,利用淀粉-硬脂酸复合物同时添加交联剂六偏磷酸钠的方法对PCC进行表面改性,研究改性PCC制备工艺及改性PCC和未改性PCC对纸张物理性能的影响.结果表明,当淀粉用量为PCC质繁的25%,淀粉质量分数为3.0%.硬脂酸用量为PCC质量的4.0%,交联剂用量为PCC质量的1.0%时,制得的改性PCC性能较好.相同灰分含最下,与加填未改性PCC纸张相比,加填改性PCC纸张的抗张指数、耐破指数、撕裂指数和白度性能更佳.     

研磨碳酸钙的胶乳改性及其在加填纸中的应用

采用胶乳对填料级研磨碳酸钙(GCC)进行表面改性,对改性GCC的基本性能及其加填性能进行了研究。结果表明,采用胶乳对GCC进行表面改性时,胶乳在GCC表面的吸附率超过了99%;经过胶乳改性后,填料的白度略有降低,填料平均粒径虽然变大但粒度分布变窄;与未改性GCC相比,改性GCC加填纸的强度性能得到明显提高,在胶乳用量为2.0%(对GCC)、保持纸张强度性能不变条件下,纸张灰分含量从15.8%提高到31.1%,同时光散射系数得到明显改善;且改性GCC可明显提高纸张的施胶性能。     

淀粉包合物在造纸无机填料领域的应用

天然淀粉(即未改性淀粉)包括直链淀粉和支链淀粉两大类,均可在一定条件下与客体分子形成包合物。淀粉包合物在造纸无机填料粒子表面的沉积和包覆是一类有趣的研究课题,其主要原理为:在客体分子及辅助剂作用下使糊化后的天然淀粉在含水体系中的溶解性瞬时下降,从而原位沉积和包覆于填料粒子表面,改善填料粒子与纸浆纤维的亲和力及相容性,提高填料粒子的结合能力,减轻加填对成纸强度性能的负面影响。基于淀粉/脂肪酸包合物及淀粉/松香包合物的填料改性技术简便易行,适于纸厂的现场应用,亦可用于便于贮存和运输的粉末状改性填料。     

具有高折射率的新型改性PCC填料在造纸中的应用潜能

PCC填料能够被用于提高纸张折射率,折射率的提高会进一步改善纸张的光学性能。该文研究了高折射率的新型PCC填料用于造纸的潜能。在加入折射率增强助剂的条件下,利用传统的碳酸盐法制备PCC试样。研究了用温和的Zn处理PCC试样应用于造纸的潜能;除了Zn处理方法之外,还研究了Sr作为助剂的效能,发现Sr会改变主体粒子的形态和晶体结构。阐述了这种改性对纸张光散射系数、白度、不透明度、抗张强度、松厚度以及孔隙率的影响,分别研究了压光前后纸张的这些性能。研究表明,改性填料有利于改善纸张光学性能,既能改善光散射性能也会提高强度性能,尤其是对于Sr改性填料。Zn改性填料使纸页结构变得更加开放,然而Sr改性填料使纸页结构更加封闭。对所有填料来说,压光会降低纸张松厚度,同时Sr改性PCC加填纸张的光学性能保持不变,但是研究发现纸张的光散射系数和强度性能会减小。因此,对这些填料加填纸张来说,应当优化压光条件。为了获得更高的折射率,应当考虑填料较高的改性级别。     

淀粉-脂肪酸合成物改性填料在造纸中的应用

为提高纸张中填料与纤维之间的结合力,用淀粉-脂肪酸制备了淀粉-填料合成物。这种合成物用作造纸填料可以改善纸张的物理性能、填料的留着率和施胶效果。实验显示,在70℃以下淀粉-脂肪酸合成物在水中的溶解量非常小,这使得淀粉-脂肪酸合成物很容易包覆在高岭土表面,以改进高岭土与纤维之间的结合能力。对高岭土-淀粉合成物在手抄片中加填的测试结果表明,相对未处理的高岭土,纸张的强度可提高100%到200%左右。当使用未改性的高岭土时,手抄片的z向边压强度随高岭土含量的增加而降低,但是当使用淀粉-脂肪酸合成物改性填料时,手抄片的z向边压强度随填料量的增加而增加。实验还发现,在合成物中由于脂肪酸的存在而增加了手抄片的抗水性能,因此这在造纸过程中有助于施胶效果。该文还通过扫描电镜研究了合成物和纤维之间填料的分布及结合特征。