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硫酸钙晶须改性及其在造纸中的应用
来源:中国粉体技术网    更新时间:2022-03-04 16:06:17    浏览次数:
 
  硫酸钙晶须因其具有强度高、成本低、无毒、节能与环保等特点,被用作增强剂并广泛应用于许多领域,如橡胶、塑料、胶黏剂和建筑行业。
  
  在造纸工业中,用廉价的无机纤维作为增强填料并部分代替木纤维,是研究人员的研究热点。由于硫酸钙晶须的高长径比,卢振华等人将其加填于针叶木浆中,当加填量为30%时,可将纸页的抗张指数、撕裂指数和耐破指数分别提高6.7%、1.8%和1.4%。因此,可将硫酸钙晶须添加于纸张和纸板中,部分代替木纤维,而不降低纸页强度,这不仅可以解决我国森林资源贫乏的问题,同时还可以解决废石膏的再利用难题,应用前景十分广阔。
  
  然而,硫酸钙晶须水溶性差,在抄纸过程中,会有一定量的晶须随着白水流失,从而导致其留着率较低。例如,高琦等报道了晶须加填量为30%时,其留着率仅为35.26%,这就意味着有65%左右的晶须流失进入了白水循环系统,会在设备或者管道中恶性累积,从而造成设备的腐蚀和结垢,影响生产的正常运行。因此,要解决硫酸钙晶须在造纸中的应用问题,首先必须对其进行改性以提高晶须的抗水性。
  
  目前,用于硫酸钙晶须表面改性的改性剂主要有磷酸盐、壳聚糖、脂肪酸和脂肪酸盐等。张迎等采用六偏磷酸钠对晶须进行了改性,当加填量为15%时,其留着率可从8%提升至27%左右。廖夏林等采用壳聚糖对晶须进行改性,当加填量为50%时,其留着率可从5%提升至33%。高琦等采用磷酸盐和淀粉对晶须进行二次改性,当加填量为30%时,其留着率可从35.26%提升至59.67%。
  
  庞春霞等以硫酸钙晶须(CSW)为原料,采用磷酸和氯化镁对其进行表面改性处理,并对比分析了改性晶须和传统造纸填料(碳酸钙和滑石粉)在造纸中的加填效果,结果表明:
  
  (1)以硫酸钙晶须为原料,利用磷酸和氯化镁对其进行表面改性,通过正交实验得出优化工艺条件:氯化镁用量为30%,改性pH为9.0,改性温度为60℃,改性时间为20min。
  
  (2)在优化工艺条件下,所得改性晶须的溶解度可由原晶须的0.25%降低至0.02%,留着率可由24.5%提升至78.4%。将晶须改性后加填,可在一定程度上提高纸页的白度、不透明度。当纸页中填料含量介于5%~25%时,改性晶须的加填效果比传统造纸填料(碳酸钙和滑石粉)的加填效果更好。
  
  资料来源:《庞春霞,任毅,刘春,等.硫酸钙晶须的改性及其在造纸中的应用[J].四川轻化工大学学报(自然科学版),2021,34(06):27-33》,由【粉体技术网】编辑整理,转载请注明出处!
  
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