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造纸颜填料的6大改性技术!

来源:粉体技术网 作者:粉体技术网 时间:2019-12-24 阅读:

矿物粉体是现代造纸业不可缺少的重要原料和功能材料,加入量可占到纸料组分的20%~40%。然而,填料的加入往往会对纸张的强度、施胶度、松厚度及挺度等指标造成负面影响,并增加白水循环体系中细小组分的含量,加剧纸浆流送管道的磨蚀,造成印刷过程中易出现掉毛掉粉现象。

因此,如何在加入填料降低生产成本的同时又尽量不对纸张的各项性能指标造成负面影响,成为一个看似矛盾但又具有重要现实意义的工程问题。

填料改性不仅可以避免或减轻目前造纸填料在使用过程中带来的成纸强度性能下降的问题,而且对于提高经济效益和环境效益都具有十分重要的意义。目前,造纸颜填料主要的改性方法有以下几种:

1、疏水性高分子改性

通常情况下施胶和加填均对成纸强度有负面影响,填料的表面疏水改性可以将施胶和加填合二为一,从而缓解两者对纸张强度的影响程度。

采用碱沉淀法将壳聚糖用于沉淀碳酸钙(PCC)的有机覆膜改性,经改性后,加填浆料的滤水性能略有改善,溶解性也有所变化,加填纸的抗张指数得到显著提高。

2、水溶性高分子改性

淀粉是一种常用的造纸化学品,在填料改性中淀粉可以单独使用,利用发生溶胀并达到平衡凝胶状的淀粉颗粒包覆填料粒子,可提高纸页的强度性能。

阳离子改性在填料的水溶性高分子改性中占据重要地位,阳离子淀粉加入预先用表面活性剂十二烷基苯磺酸钠处理过的高岭土中进行改性,阳离子淀粉能很好地吸附在高岭土表面,并很快达到吸附饱和,加填于纸张中留着率得到提高,且纸张性能如白度、不透明度、强度等得到改善。

纤维素纤维不溶于水,借助于溶剂将其溶解、再沉淀后,包覆到高岭土表面,可大幅度提高纸张的抗张强度、耐破度和耐折度。

3、表面活性剂改性

硫酸钙晶须用作造纸填料,具有高白度、低磨耗的优点,但溶解度较高。采用硬脂酸改性硫酸钙晶须,硬脂酸可与硫酸钙晶须形成化学吸附,晶须电导率明显降低,从而有效地抑制了其溶解性。

将碳酸钙表面阳离子化,同时增加碳酸钙表面的羟基,主要用于造纸填料,可增加填料加填量,提高纸张纤维与填料的结合力,减少造纸过程助留剂用量,提高填料保留率,提高不透明度和印刷适性,可用于高加填超压纸。

4、无机改性

碳酸钙的一大缺陷就是其不耐酸性,即在酸性介质下易于分解,从而限制了其在酸性或近中性造纸中的应用。

相关研究表明,氟化氢(HF)、六偏磷酸钠、H3PO4、CaCl2、BaCl2、Na2SO4、Na2SiO3、稀H2SO4及Al2(SO4)3、铝酸钠等无机物可用于造纸填料级碳酸钙的溶解抑制改性。碳酸钙的溶解抑制技术包括两类:

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