宏偉化工淺析:滑石粉在造紙工業中的應用

              發布時間:2018-06-20 18:54 | 編輯:廣西滑石粉 | 22 次瀏覽
              滑石粉作為我國滑石粉產量的50%以上用于造紙業。主要用于造紙填料、樹脂吸附劑,少量用于造紙涂布顏料。下面為大家介紹滑石粉在造紙工業中的應用領域。1、滑石粉結構及其特殊性質滑石粉即水合硅酸鎂,其理論分子式為3MgO· 4SiO2·H2O。它具有層狀結構,共分三層,中間是一個八 面體的MgO層,上下均為四面體的硅石層[1];滑石粉的 兩個-OH基在里面,因此,其表面具有疏水性。這是滑 石粉具有不同于其他顏料特殊性質的原因?;?..

              滑石粉作為我國滑石粉產量的50%以上用于造紙業。主要用于造紙填料、樹脂吸附劑,少量用于造紙涂布顏料。下面為大家介紹滑石粉在造紙工業中的應用領域。

              1、滑石粉結構及其特殊性質

              滑石粉即水合硅酸鎂,其理論分子式為3MgO· 4SiO2·H2O。它具有層狀結構,共分三層,中間是一個八 面體的MgO層,上下均為四面體的硅石層[1];滑石粉的 兩個-OH基在里面,因此,其表面具有疏水性。這是滑 石粉具有不同于其他顏料特殊性質的原因。

              滑石粉在造紙工業中的應用

              滑石粉有其獨特的性質:層狀結構:滑石粉的層間范德華力較弱使其在研磨時容易裂為薄層;疏水性(親 油性):即較低的表面能,有機物易吸附到它的層狀表 面上,在彩色紙的生產中,滑石粉的加入,減少了染料 的消耗,有效地節約成本,另外,它的表面親油性使其 可用作樹脂、膠黏劑控制劑和廢紙脫墨劑;柔軟性:使 涂層表面平滑、柔順,可減少涂層的斷裂,降低印刷壓 力等;較低的摩擦因數:可降低對設備(成形網、刮刀和 印刷機)的磨蝕,從而延長其使用壽命;化學惰性:不與 任何化學品反應,也不受其他任何助劑的影響,與其它 涂料組分有很好的兼容性,也意味著對pH值變化不 敏感,這種化學惰性也使其對環境有利。

              2、滑石粉用作造紙填料

              20世紀90年代初,滑石粉在造紙領域使用的主要技術意義仍是填料,占全國滑石消費總量的60%左右?;郯锥雀?、密度大、折光指數高,作為造紙工 業的填料有其優點:化學性質穩定,不但適于在酸性條 件下抄紙,也可與碳酸鈣配合使用在中性條件下抄紙; 它的摩擦系數小(低于碳酸鈣),可以延長抄紙網的使 用壽命,也適于高車速紙機;它是片狀粒子,有利于在 紙頁中存留和改善紙張不透明度、平滑度和印刷適性; 表面具有親油性,可以吸附有機物,在作為填料的同 時,也收到了免除樹脂障礙的效果,在廢紙脫墨中有助 于油墨的脫除,這是高嶺土和碳酸鈣填料所不能比擬 的;可以與施膠劑結合良好而改善施膠劑留著,并能減 輕紙頁的吸收性,防止印刷油墨滲透紙頁。

              20世紀90年代末,國內造紙工業由酸性造紙工藝轉向中堿性抄紙,同時由于碳酸鈣質優價廉,使其逐 漸取代了滑石粉在填料市場中的主導地位。2002年CaCO3總消費量124萬t,超過滑石粉,而滑石粉?的市場占有率由2001年的41.3%下降到2005年的23.5%。預計今后幾年仍會下降[2]。

              3、滑石粉用作功能性材料

              在造紙工業中,低、中檔滑石粉仍將作為重要的填 料使用,而高檔滑石粉由于其價格較高,主要作為功能 性材料使用。如:樹脂吸附劑、廢紙脫墨助劑等。這方面美國消費量最多,其市場潛在需求量很大。

              滑石粉的主要成分是MgO·SiO2,滑石粉特殊的 層狀晶體結構使得其表面具有疏水親油性。此外,滑 石粉除了和水、甘油、甲酸、苯胺等表面張力較大的物質有接觸角外,與其他大部分物質的接觸角在任何方向都是0,因而易吸附有機物。

              滑石粉在樹脂控制方面的應用始于20世紀60年代。目前,滑石粉用于樹脂和膠粘物的控制已遍及全世界。每年30萬t以上是消耗在這一用途上,這一用 量還在增加。其原理是:滑石粉表面具有親油性,能夠 吸附樹脂,把它加入到漿液中就能使新游離的尚未聚集的薄膜狀樹脂吸附到它扁平形的表面上,降低樹脂 表觀能量,使樹脂失去其特有的黏性,從而抑制樹脂的粘附、聚結和沉積。

              滑石粉的純度、粒度以及濃度與控制樹脂沉積有很大的關系。純度越高,越易發生層狀剝離,親油性表 面越多,效果就越好。粒度越小,比表面越大,表面能 也越大,其吸附能力就越大。濃度增加,則滑石粉吸附 樹脂的量呈直線增加。一般來講,用于控制樹脂沉積 的微細滑石粉(細度不低于800目的高品質滑石),呈 片狀薄層結構,其吸附樹脂效率高達90%以上。

              滑石粉在廢紙脫墨中的作用機理是當廢紙進行脫 墨處理時,可以使用滑石粉吸附油墨和其它有機物質?;墼诟∵x脫墨過程中,能聚集在泡沫和油墨的周圍,然后通過篩選和凈化,使油墨和有機物質同滑石粉一起從纖維中分離出去。

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