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高岭土吸油值提升技术及研究进展
来源:中国粉体技术网    更新时间:2022-01-18 15:38:20    浏览次数:
 
  吸油值是涂布造纸用煅烧高岭的重要指标,吸油值越高,印刷适性越好。高岭土的吸油值是一个复杂的指标,它的影响因素有很多,如颗粒粒度及分布、比表面积、孔结构、颗粒的堆积密度、粘性、pH值、Zeta电位等。
  
  目前,提高煅烧高岭土吸油值的方法主要有煅烧、酸/碱改性及表面改性等。
  
  1、煅烧
  
  孙涛等以唐山煤系高岭土为原料,研究了煅烧高岭土吸油值的影响因素。结果表明:
  
  (1)煅烧温度对煤系煅烧高岭土的吸油值影响很大。煅烧温度低于750℃时,吸油值随煅烧温度升高而增大,若温度继续升高,吸油值则开始逐渐降低。
  
  (2)煅烧高岭土的比表面积越大,孔径分布中微孔成分越多,平均孔径越小,吸油值越高。煅烧温度低于800℃时,煅烧高岭土的孔径分布较集中于微孔和中孔,平均孔径较小,比表面积较大,因而吸油值较高;煅烧温度升高至800℃以后,高岭土发生烧结导致微孔闭塞,孔径分布向中孔和大孔集中,平均孔径增大,比表面积减小,因而吸油值较小。
  
  2、酸/碱改性
  
  高岭土原矿成分复杂,结构各异,由于孔径分布主要以大孔为主,因此其比表面积较小。通过酸、碱改性,可将高岭土中的Al、Si等元素浸出,丰富其孔道结构,进而提高产品吸油值。
  
  王玉飞等通过碱改性大幅提高了高岭土的吸油值,最佳条件为:3mol/LNaOH以碱土比6mL/g在90℃下处理高岭土2h。碱改性高岭土后平均孔径得到提高,孔分布更为集中,孔洞数量和比表面积大大增加,因而吸油值有所提高。
  
  3、表面改性
  
  郭霞等选用了多种改性剂对煅烧高岭土进行改性研究,结果表明:CaCl2和MgCl2及其水合物能有效提高煅烧高岭土的吸油值。
  
  (1)CaCl2的最佳改性条件为:磨细后取煅烧高岭土的2%,适当吸水后添加,在150℃下搅拌保温1h效果最佳,其可以将煅烧高岭土的吸油值从65.90g/10g提高到80.70g/10g。
  
  (2)MgCl2的最佳改性条件为:磨细后取煅烧高岭土的2%,让其适当吸水后添加,在150℃下保温2h,效果最佳,可以将煅烧高岭土吸油值从65.90g/100g提高到84.76g/100g。
  
  4、联合方法
  
  部分专利也报道了一些提升煅烧高岭土吸油值的方法,公开号CN1847146专利提出将煤系高岭土进行煅烧、酸化处理能提升煤系高岭土的吸油值,但对于高档产品仍无法满足要求。公开号CN101735669A专利指出,向煅烧高岭土中添加无水氯化钙,混合均匀,可使煅烧高岭土的吸油值从69g/100g提升至78.5g/100g。公开号CN108275688A专利提出向离子溶出后的高岭土浆料添加3‰的插层剂、2‰的分散剂并湿法研磨,后经干燥打散、煅烧、打散等工序后,高岭土吸油值超过80g/100g。有美国专利指出,将高岭土的粒度分布做的尽可能的窄,粒径越小,吸油值越高。颗粒大小越均匀、粒度分布越窄,颗粒的松散堆积密度就越小,堆积产生空隙也就越大,能储藏油分子的空间就越大。高吸油量高岭土要避免太细的颗粒,因为小颗粒会填充大颗粒堆积的空隙,从而降低吸油值。
  
  目前,我国现有水洗高岭土吸油量水平40-45mL/100g,煅烧高岭土吸油量水平61-71mL/100g,而美国乔治亚州McIntyre的高岭土工厂BASF生产的Ansilex93吸油量水平可达100mL/100g以上。因此,市场上高吸油值煅烧高岭土产品还是相当紧缺,寻求提高高岭土吸油值的方法具有重要意义。
  
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