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    凹凸棒土在造紙及污泥中應用

    凹凸棒土在造紙及污泥中應用

    作者:江蘇脫色砂    來源:整理    發布時間:2021-06-08 15:49    瀏覽量:
    凹凸棒土結構性能及在造紙中應用
     

    凹凸棒土是一種天然的纖維狀結構一維納米材料,具有較大長徑比和較強的吸附能力,可吸附水中部分金屬離子和細小纖維,有助于紙機的清潔生產。因此,將凹凸棒土用于造紙填料具有較大優勢。

    造紙污泥可回用于造紙車間
        造紙廢水中含有大量的纖維,在廢水處理過程中,有部分纖維留在污泥中,因此可將其處理后回用,此時,應注意生化污泥不能用以回用。處理流程如下:污泥經過篩選、除砂,再由泵抽至紙機造紙。由于污泥中的纖維較細小,在回用過程中可能造成紙頁質量下降,紙機易斷頭,最好回用于較低車速的造紙機抄造低檔次的瓦楞紙。

    以天然凹凸棒土為原料,對其進行成分分析、提純和改性研究。探討凹凸棒土自身結構及其對紙張性能的影響,為凹凸棒土在造紙工業中的應用提供一定的理論依據。首先,對天然采集的五種凹凸棒土樣品進行X射線衍射分析(XRD),研究其主要成分及含量,為后續提純實驗奠定基礎。通過超聲分散法對凹凸棒土進行提純,再進行硅烷偶聯劑KH550改性研究。研究發現,凹凸棒土樣品中的雜質主要是蒙脫石、白云石和石英。五種樣品中凹凸棒土的含量分別為34.64%、34.27%、42.39%、69.51%和92.05%。對五種凹凸棒土樣品進行20 min超聲波和1%的六偏磷酸鈉共同處理提純后,凹凸棒土的含量分別提高至65.91%、45.12%、98.23%、74.57%和98.40%,石英雜質被去除,而蒙脫石仍保留其中。提純后凹凸棒土與硅烷偶聯劑KH550進行化學偶聯反應,凹凸棒土與硅烷偶聯劑之間能夠形成牢固的共價結合,并且濕法改性效果優于干法改性。當硅烷偶聯劑KH550添加量為1%時,凹凸棒土的改性效果最佳。其次,將凹凸棒土作為造紙填料應用到紙頁抄造過程中,與傳統填料輕質碳酸鈣(PCC)進行對比,探討改性前后凹凸棒土自身結構及其對紙張性能的影響。研究發現,改性前原本凹凸棒土平均粒徑(D50)為6.055μm,改性后平均粒徑(D50)為3.856μm,小于PCC的平均粒徑(D50)4.349μm。改性后凹凸棒土表面接有氨基,等電點右移至pHIEP2.8處。凹凸棒土對淀粉的吸附能力較高,改性前原本凹凸棒土的吸附量是PCC吸附量的2.4倍,改性后的吸附量是PCC的1.8倍。凹凸棒土的留著率大于PCC,但是對紙張的白度和機械性能影響較大,其中凹凸棒土加填量越少,影響越小。最后,根據凹凸棒土自身結構特點以及對紙張性能的影響,開展白卡紙芯層紙與用廢紙漿配抄普通文化用紙加填應用實驗。結果表明,改性凹凸棒土加填白卡紙芯層紙時,可提高紙張的灰分含量、松厚度和抗張指數,但紙張耐折度有所下降。加填于廢紙漿抄造的普通文化用紙時,紙張的灰分含量、抗張指數、撕裂指數和耐破指數均有所提高,且改性凹凸棒土能吸附廢紙漿中原有填料粒子而提高灰分含量。改性凹凸棒土加填白卡紙芯紙和廢紙漿配抄的普通文化用紙時,可在不影響加填紙張基本性能.指標的情況下提高對紙張的灰分含量和機械性能

     

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