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硅灰石在造纸工业中的应用研究

发表时间: 2022-05-18 10:29:55

作者: 广州市黄埔天泰化轻有限公司

来源: 天泰粉体

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硅灰石在造纸工业中的应用与其他填料存在较大的不同,其并非是像传统填料进行简单的填充,主要是依靠较高的长径比实现硅灰石与植物纤维的交织,形成植物纤维-矿物纤维的网状结构,以替代部分植物的短纤维,能够有效的提高生产纸张的不透明度和印刷适应性、改善均匀度、降低制造成本。在实际应用中,有以下几个方面。

硅灰石在造纸工业中的应用与其他填料存在较大的不同,其并非是像传统填料进行简单的填充,主要是依靠较高的长径比实现硅灰石与植物纤维的交织,形成植物纤维-矿物纤维的网状结构,以替代部分植物的短纤维,能够有效的提高生产纸张的不透明度和印刷适应性、改善均匀度、降低制造成本。在实际应用中,有以下几个方面。

 

 

作为填料加填纸浆中

硅灰石可以作为纸张填料应用在浆中,比如利用造纸设备机械进行100%脱墨浆,这一过程的浆中已经添加适量的淀粉、定着剂以及硫酸铝等,相关人员在实验室中加填一定量的硅灰石,并加入适当量的阳离子聚丙烯酰胺,在搅拌处理后进行炒片,此时添加硅灰石有利于降低白水中含有的COD浓度,实现节省纤维和降低成本等优势,能够充分提高经济效益,不过纸张的表面强度会略有下降。

再比如可以将1250目的硅灰石添加到面浆中,通过按照相应顺序加入AKD中性施胶剂以及PAM 助留助滤剂等,再进行炒片。当硅灰石的添加量在5%~8%时,对成纸的抗张指数以及撕裂指数和耐折度等影响较小,但能够以提高不透明度和遮盖力。另外,通过将硅灰石加入到废瓦楞纸浆中进行炒片,硅灰石作为纸张填料的用量越多,则成纸的紧度就会出现先上升、再下降的趋势,同时成纸的透气度为下降再上升。当硅灰石填料的用量为10%时,纸张的环压指数以及伸长率等各项指标均有一定的提升。


部分替代植物纤维在造纸工业中应用

硅灰石能够替代部分的木浆,是造纸生产过程中的重要应用方向。当硅灰石的加入量不断增加,成纸的物理强度也会出现下降趋势,如果添加量在35%时,成纸的强度可以满足一般用途需求。比如可利用硅灰石与植物纤维进行复合造纸,控制硅灰石的添加量在30%~40%时,成纸的耐折度以及撕裂指数等指标可与加入20%的碳酸钙填料的成纸一致。在很大程度上能够节省植物纤维的加入量,间接减少森林资源的砍伐利用,具有降低生产成本、维护生态平衡的作用。


其他应用

在造纸工业中除了上述两种应用外,硅灰石能够运用到废水处理工艺中。并且硅灰石与其他矿物粉体水处理剂等进行对比,在水质净化方面存在较大的优势,比如废水处理后的色度以及浊度等都有所改善。这是因为硅灰石具有较为独特的多孔结构,可以针对废水中存在的微细纤维、染色剂等产生相对较强的吸附作用,能够发挥明显的水质净化效果。另外一方面,使用苯乙烯作为引发剂、将丙烯酸丁酯作为单体,并将OP-10作为乳化剂、过硫酸铵为引发剂,通过加入纳米硅灰石粉体,利用乳液聚合的方法,可制备出苯丙乳液表面施胶剂。当纳米硅灰石粉体的用量逐渐增加,其表面点位会呈现先增大再减小的趋势。施胶环节后,纸张的白度、色密度等会大幅提升,并降低不透明度。通过表面施胶能够有效的弥补非木材纤维造纸存在的缺陷,保障纸张的印刷适应性,具有良好的发展前景。


硅灰石在造纸工业中的应用发展趋势

硅灰石在当前造纸工业的发展中具有较为广阔的应用前景,是未来该行业发展的主要趋势。同时,我国的硅灰石储量十分丰富,而且价格相对低廉,不过其整体应用水平不高,仍需进一步加强科学研究,探索其应用技术和方法。此外,硅灰石在造纸工业中的应用具有传统填料无法取代的特殊性能,比如针状结构便于纤维发生交织,有利于形成较高的物理强度。在应用纤维状硅灰石时,成纸的白度较高、具有优越的化学稳定性和热稳定性。并且在实际运用过程中,能够发挥其高阻燃性、高电阻和低介电常数的特点,促使其耐热、耐腐蚀性能提升。

另外,硅灰石对油墨粒子等有机物以及细小的纤维等,具有相对较好的吸附性,有利于减少水中悬浮物,高效降低白水处理成本。因此硅灰石在造纸工业中的应用在未来呈现较好的趋势,充分提高造纸工业的生产质量。

硅灰石在造纸工业中的应用研究
硅灰石在造纸工业中的应用与其他填料存在较大的不同,其并非是像传统填料进行简单的填充,主要是依靠较高的长径比实现硅灰石与植物纤维的交织,形成植物纤维-矿物纤维的网状结构,以替代部分植物的短纤维,能够有效的提高生产纸张的不透明度和印刷适应性、改善均匀度、降低制造成本。在实际应用中,有以下几个方面。
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