硫酸钙晶须造纸填料制备及应用新技术研发成功

以长沙理工大学王玉珑博士为首的研发团队成功开发出硫酸钙晶须造纸加填应用新技术,解决了硫酸钙晶须用作造纸填料时存在的溶解度高,纸机网部留着率低,白水系统中钙离子和硫酸根离子高,纸机湿部化学品用量增加、纸机运转性能降低等一系列技术难题,并已申报多项国家发明专利。该硫酸钙晶须造纸填料制备及应用新技术     

硫酸钙晶须及有机改性的初步研究

对从磷肥生产新工艺中提取的硫酸钙晶须的形态结构、填料的基本性能进行了分析,并对硫酸钙晶须硬脂酸有机改性进行了初步研究。结果表明,酸解磷矿生产磷肥过程中制备的硫酸钙晶须主要呈片状结构,晶须长度5~100μm,宽度5~10μm,长宽比5:1~20:1;用作造纸填料,硫酸钙晶须具有高白度、低磨耗的优点,但溶解度较高;硬脂酸改性硫酸钙晶须的效果较好,硬脂酸可以与硫酸钙晶须形成化学吸附,从而有效降低硫酸钙晶须溶解性。     

改性硫酸钙晶须用于纸张加填的研究

研究了硫酸钙晶须的基本性能,并与商品GCC填料进行对比。考察了硫酸钙用于纸张加填所存在的主要问题,并针对这些问题对晶须改性处理。将改性后的晶须用于纸张加填,结果表明:未改性硫酸钙晶须用于纸张加填时,由于其溶解问题导致手抄片灰分较低。采用改性后的硫酸钙晶须加填时,纸张灰分明显提高,达到了PCC加填时的灰分水平,并且纸张强度大幅提高,但光散射系数下降。此外,改性硫酸钙晶须加填纸的灰分为21.95%时,其强度性能与灰分为14.99%的PCC加填纸基本相同。     

硫酸钙晶须溶解抑制改性及其在纸张中的应用

研究了磷肥新工艺中提取的硫酸钙晶须作为造纸填料的基本性能,并对其矿物组成及表面形貌进行了分析,分析表明其具有高的白度、高折射率及较低的硬度,但其溶解度较大,直接用于造纸很容易造成留着损失。主要通过物理、化学方法对其溶解度进行抑制,并对改性后的效果进行检测及表征,结果表明：物理和化学两种方法均可以有效地降低晶须的电导率,提高其在纸页中的留着率。     

云母可用作造纸填料

<正>云母是一组矿物的名称,特点是双层SiO_4排列成六边形环,而两层的顶相互面对和通过空隙中的铝离子结合及通过连于相对层的羟基之间的氢键结合。双层之间很易分裂,适当的机械处理可以断裂成很薄的薄层。 白云母的分子式为:K_(2.3)Al_(4.6)(Si_(6.2)Al_(1.8)O_(20))(OH,F)_4,其化学成份为:SiO_244％、Al_2O_334％,K_2O10％,H_2O4％、CaO1％、MgO1％、BaO0.5％、TiO_21％、Fe(总)4％,F等0.5％。     

SHMP改性硫酸钙晶须纸张加填研究

采用不同改性剂对硫酸钙晶须进行溶解抑制表面处理,通过对改性前后硫酸钙晶须溶解度、表面性质、化学组成和留着率的表征,研究了改性剂对硫酸钙晶须溶解抑制效果以及改性硫酸钙晶须作为造纸填料对纸张力学性能的影响.研究表明,不同改性体系均对硫酸钙晶须溶解性有一定的抑制作用,其中六偏磷酸钠(SHMP)改性效果最好,由EDX和XPS能谱分析可知,改性硫酸钙晶须表面存在钠和磷元素;电导率测试表明,SHMP改性后,明显抑制了硫酸钙晶须的溶解.当反应温度为70℃,SHMP质量浓度为20 mg/L时,改性硫酸钙晶须溶解度低,分散性较好;改性硫酸钙晶须在纸张中加填后,与未改性硫酸钙晶须相比,填料留着率提高了约2.6～3倍.     

粉煤灰用作造纸填料的研究

以阳离子聚丙烯酰胺为助留剂,考察了粉煤灰用作造纸填料的可行性。针对粉煤灰白度较低的特点,实验中利用筛分、浮选的方法提高其白度。实验结果表明,使用粉煤灰或粉煤灰与碳酸钙的混合物(质量比1∶1)作为填料,纸张不透明度显著提高,但随填料用量的增加,纸张白度有所下降。在一定范围内加填粉煤灰的纸张的抗张指数与耐破指数优于加填碳酸钙的纸张。     

硫酸钙晶须制备工艺的探讨

详细介绍了硫酸钙晶须的性质和分类,综述了其制备原理和工艺技术现状及关键技术应用方面的研究进展,指出了硫酸钙晶须在制备、应用方面的未来发展方向。     

SHMP改性硫酸钙晶须可作为纸张填料

正上海大学理学院化学系张迎等人采用不同改性剂对硫酸钙晶须进行溶解抑制表面处理,通过对改性前后硫酸钙晶须溶解度、表面性质、化学组成和留着率的表征,研究了改性剂对硫酸钙晶须溶解抑制效果以及改性硫酸钙晶须作为造纸填料对纸张力学性能的影响。研究表明,不同改性体系均对硫酸钙晶须溶解性有一定的抑制作用,其中六偏磷酸钠(SHMP)改性效果最好,     

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％。     

硫酸钙晶须加填对湿纸页抄造性能的影响研究

在不同打浆度下,分别对针叶木浆和漂白麦草浆进行硫酸钙晶须不同量的加填,加填量从0～50%。分别测定浆料的滤水性能、湿纸幅强度以及成纸匀度,考察硫酸钙晶须加填量对不同打浆度浆料的湿纸页抄造性能的影响,讨论硫酸钙晶须在造纸过程中应用的最佳工艺条件。     

海水卤水制备硫酸钙晶须的研究

硫酸钙晶须属于新型材料.介绍了硫酸钙晶须的制备原理及方法,简述了国内外的研究进展及存在问题.在此基础上,提出了一种以海水卤水为原料制备硫酸钙晶须的新方法,并利用X衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对利用该方法制备的硫酸钙晶须进行了分析.     

锂渣作为造纸填料的可行性探讨

本研究分析了2种锂渣的理化性能,探究了锂渣含量对纸张性能的影响。结果表明,锂渣微观形貌呈不规则的块状,具有较大内表面积的多孔结构,粒径较大且分布范围较广。1^#锂渣与2^#锂渣的白度分别为66.4%和76.5%,加填会降低纸张白度。锂渣加填纸的强度性能优于沉淀碳酸钙加填纸。填料含量为18%时,1^#锂渣加填纸的抗张指数较沉淀碳酸钙加填纸提高了38%。填料含量为12%时,2^#锂渣加填纸的撕裂指数较沉淀碳酸钙加填纸提高了41%。此外,2^#锂渣加填纸的防水性能与沉淀碳酸钙加填纸相当,可以满足纸张防水性的要求。因此,锂渣可应用于对白度要求较低的包装纸中。     

凹土与碳酸钙复配加填对纸张强度性能的影响

实验探讨了凹凸棒石黏土（凹土）、碳酸钙、滑石粉及硅灰石复配加填对纸张性能的影响。结果发现,复配加填较单一加填纸张的强度性能均有明显提升,其中以凹土与碳酸钙复配加填的纸张的强度性能提升最为显著。凹土与碳酸钙按1∶2比例复配,加填量为10%时纸张的抗张指数为10.8 N·m/g,与单一加填碳酸钙和单一加填凹土相比,分别提高了65.6%和56.9%。粒度考察及SEM表征分析表明,不同粒度、形状的填料复配所产生的堆砌效应是强度性能提升的主要原因之一;而凹土的高长径比及易水化特性是赋予纸张良好性能的另一主要因素。     

造纸填料级沉淀碳酸钙的壳聚糖覆膜改性与应用

采用碱沉淀法将壳聚糖用于造纸填料级沉淀碳酸钙的覆膜改性,对改性填料的性质及应用性能进行研究。结果表明,碱沉淀法可有效地用于沉淀碳酸钙的壳聚糖覆膜改性,经改性后,填料的Zeta电位增加、白度有所下降,相应加填浆料的滤水性能略有改善,溶解性也有所变化;沉淀碳酸钙的壳聚糖覆膜改性可显著提高加填纸的抗张指数,但加填纸的白度下降、不透明度无明显变化、光散射系数随壳聚糖用量的增加先增大后减小,且当壳聚糖用量在5％以内时,填料留着率有所提高。     

造纸填料级碳酸钙的酸稳定改性

未经改性处理的碳酸钙用作造纸填料时,对纸料体系的pH值具有较强的依赖性,往往不适用于酸性、弱酸性及近中性抄纸体系,其应用范围具有一定的局限性。碳酸钙的酸稳定改性可进一步拓展其应用领域,具有十分重要的意义。文章阐述了目前国际上出现的造纸填料级碳酸钙的主要酸稳定改性技术和适用场合,指出了相关研究及应用的重要意义。     

造纸填料工程及新型填料的研究进展

从高分子沉积膜的改性技术、水溶性聚合物的改性与处理技术、无机化合物的改性与处理技术等方面,介绍了造纸填料工程的研究现状;从天然矿物资源的矿物纤维填料、纤维状合成填料、淀粉基填料及绢云母等方面,介绍了新型填料的研究现状,并对其发展前景进行了展望。     

改性水凝胶包覆石膏晶须及在造纸过程中的溶出抑制

针对石膏晶须用作造纸填料时出现溶解度高、留着率低等问题,本研究采用改性水凝胶(CMC-Al_2(SO_4)_3)对石膏晶须进行包覆处理,分析包覆处理对石膏晶须的钙离子溶出的抑制作用;通过抄纸实验,分析使用改性石膏晶须在白水中的钙离子含量、石膏晶须留着率以及对成纸物理性能的影响。结果表明,用改性水凝胶包覆石膏晶须能有效地抑制硫酸钙溶解,溶解度较未包覆石膏晶须的降低59.2%;显微镜观察发现包覆石膏晶须表面有高分子物质。将包覆石膏晶须用于抄纸时,白水中钙离子的浓度较未包覆石膏晶须降低40.0%~41.6%;包覆石膏晶须的单程留着率达到56.7%~60.7%;纸张强度随包覆石膏晶须用量的提高而下降,纸张白度上升;较适宜的包覆石膏晶须用量为20%。