高嶺土在高度重視紙上的應用

高嶺土在高度重視紙上的應用

通常，高粘度計算機的占紙的剩余率為35%60%，其余的損失。它無法實現(xiàn)填充的預期目的，填充浪費。因此，研究了高粘度表面活性劑的技術。對高嶺土表面改性是用物理、化學或者機械方法對高嶺土表面進行處理,高嶺土表面官能團為Si-O或Al-O,能與很多極性分子如HCONH對高嶺土改性的方法有很多,包括預絮聚、聚合物對填料的化學處理、細胞腔加填以及填料-纖維細小組分復合物等本實驗首先對高嶺土用陰離子表面活性劑進行預處理,再用陽離子淀粉對其進行改性,研究了不同條件下改性高嶺土作為造紙?zhí)盍系牧糁Ч约皩垙埿阅艿挠绊憽?.1分子量、整粒纖維漿填料級高嶺土;陽離子淀粉;十二烷基苯磺酸鈉;陽離子聚丙烯酰胺,相對分子量800萬;漿料為針葉木漿,商品漿。PTI抄片器,ZL-100A紙與紙板抗張試驗機,YQ-Z-23A紙張耐破度測定儀,實驗室用ZHD-4型紙張厚度計測定儀,L&WElrepho白度測定儀。1.2高爾基藍的燃燒將一定量高嶺土在800℃下焙燒2h,提高其活性。1.3高簇改性1.3.1陽離子顆粒轉化為高相學將一定量陽離子淀粉與確定量的高嶺土混合,加入蒸餾水,攪拌均勻,在一定溫度下攪拌一段時間。1.3.2陽離子淀粉攪拌法將一定量十二烷基苯磺酸鈉與確定量的高嶺土混合,加入蒸餾水,攪拌均勻,在一定溫度下低速攪拌一定時間,加入一定量陽離子淀粉溶液,一定溫度下攪拌一段時間。1.4張先生的手稿抄紙前,先將針葉木漿打漿到401.5紙張的物理功能紙張物理性能的測定按照國家標準進行,紙張灰分含量按照GB/T463-1989測定。2.1高脂酸的組成和粒徑分布本實驗用高嶺土的粒徑分布和主要化學成分用X射線熒光光譜測試,結果見下表。2.2土沉積較大時體積增將相對于高嶺土質量0.5%、1.0%、1.5%以及2.0%的陽離子淀粉與確定量的高嶺土混合加入一定量的蒸餾水攪拌均勻,在80℃下攪拌15min。與相同溫度和時間下單獨攪拌高嶺土懸濁液靜置后比較,未改性的高嶺土層很快沉積于容器底部,而改性后懸濁液中的高嶺土沉積較慢,體積增大且蓬松。圖1至圖4是用不同用量陽離子淀粉對高嶺土改性后加填的紙張性能。由這4個圖可知,改性后的高嶺土加填的紙張灰分含量提高,表明填料更多地留在紙頁中。高嶺土本身有較高的白度,留著率的提高使紙張的白度和不透明度提高,且隨陽離子淀粉用量的增加,灰分含量、白度和不透明度隨之提高,但是陽離子淀粉用量由1.5%到2.0%時,強度指標提高的幅度減小。原因可能是當陽離子淀粉用量小于1.5%時,隨用量的增加,更多的淀粉大分子在加熱過程中與高嶺土表面發(fā)生吸附作用,使高嶺土粒子表面包覆一層陽離子淀粉。抄紙過程中,淀粉大分子鏈與纖維相結合,更多的高嶺土留在紙頁中,當陽離子淀粉用量達到1.5%時,由于陽離子淀粉在高嶺土表面的吸附量趨于飽和,再增加陽離子淀粉用量,也不會有更多陽離子淀粉吸附,對高嶺土的留著率以及其他性能的提高不再明顯。2.3表面活性劑改性高嶺土通過吸附方法改性高嶺土所用的試劑有表面活性劑、聚合物分散劑、有機小分子分散劑等,這些化合物能夠吸附在高嶺土表面,改變高嶺土表面的帶電性質,比如十二烷基苯磺酸鈉、聚丙烯酸及其鹽、聚丙烯酰胺等等。有研究表明由以上4圖得出,高嶺土經(jīng)過表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉處理后,再用陽離子淀粉改性,加填效果比直接用陽離子淀粉改性好。陰離子表面活性劑能夠吸附于高嶺土表面,雖然吸附量較小,但是能夠增加高嶺土顆粒表面的負電荷,并且通過靜電作用穩(wěn)定高嶺土的水懸浮體系。加入陽離子淀粉后,高嶺土表面由于具有更多的負電荷而能夠快速吸附大量的陽離子淀粉,從實驗結果看,當十二烷基苯磺酸鈉用量為1.0%時,紙張的各項物理性能最好,用量再增加,紙張各項物理性能下降,原因可能是高嶺土對十二烷基苯磺酸鈉的吸附量有限,當達到一定量后高嶺土對它的吸附達到飽和,陽離子淀粉與過量的陰離子表面活性劑作用,而無法吸附在高嶺土表面,高嶺土無法更多地留在紙頁中,紙張的物理性能提高不明顯。2.4改性反應時間對加填紙張性能的影響在用十二烷基苯磺酸鈉預處理后用陽離子淀粉改性高嶺土的實驗中,已知陰離子表面活性劑的用量為1.0%時紙張的各項物理性能最佳,當十二烷基苯磺酸鈉用量為1.0%,預反應溫度為60℃,預反應時間為20min,改性溫度為80℃時,改性時間對改性高嶺土加填紙張主要性能的影響如圖9和圖10所示。由圖9和圖10可知,改性反應時間為20min時,紙張灰分含量和抗張指數(shù)較高,時間過短不利于陽離子淀粉的吸附,而時間過長會導致陽離子淀粉水解,鏈變短,在成紙過程中與纖維的結合點減少,從而使高嶺土的留著降低。從圖還可以看出,紙張灰分含量和抗張指數(shù)均隨著陽離子淀粉用量的增加而提高,當陽離子淀粉用量高于1.5%時,灰分含量和抗張指數(shù)的提高不明顯,說明陽離子淀粉對高嶺土的吸附達到飽和,再增加陽離子淀粉的用量,灰分和抗張指數(shù)不會有很大提高。2.5高嶺土的改性十二烷基苯磺酸鈉用量為1.0%,預反應溫度為60℃,預反應時間為20min,改性時間為20min時,改性溫度對改性高嶺土加填紙張主要性能的影響如圖11和圖12所示。由圖13和圖14可知,當預處理溫度為60℃時,紙張灰分含量和抗張指數(shù)達到最大值。灰分含量和抗張指數(shù)均隨預處理時間的增加而提高,且由10min提高到15min時,提高的幅度較大,再延長預處理的時間,兩個指標提高不明顯。通過高嶺土改性,可提高其在紙張中的留著率,同時改善紙張性能。用表面活性劑預先處理高嶺土對陽離子淀粉的吸附有促進作用,十二烷基苯磺酸鈉預處理的最佳時間為15min,最佳溫度為60℃,用量為高嶺土質量的1.0%。陽離子淀粉能夠更好地吸附于十二烷基苯磺酸鈉處理后的高嶺土表面,并很快達到吸附飽和,進行紙張加填時留著率提高,并且紙張性能如白度、不透明度、強度等得到改善。陽離子淀粉用量為高嶺土質量的1.5%,改性最佳時間為20min,最佳溫度為80℃時,紙張抗張強度改善最明顯。1實驗2陽離子淀粉在高嶺土的吸附從圖11和圖12看出,當改性溫度為80℃時,改性后的高嶺土加填的紙張灰分含量和抗張指數(shù)最高。溫度較低和較高都不利于陽離子淀粉在高嶺土表面的吸附。此外