Производство бумаги — это обрабатывающая промышленность, в которой для производства целлюлозы используется такое сырье, как древесина, тростник, жом, рисовая солома, пшеничная солома, хлопковая солома, конопляная солома и хлопок, а затем из нее изготавливается бумага и картон. Производство бумаги также представляет собой сложный процесс, который включает в себя взбивание целлюлозы, калибровку, наполнение и другие процессы для производства бумаги с различными свойствами.
Зачем нам нужно добавлять наполнители в бумагу? Какую роль карбонат кальция, наиболее часто используемый наполнитель, играет в производстве бумаги?
У каждого, кто производит бумагу, есть ответы. Например, добавление определенного количества наполнителя может увеличить количество границ светорассеяния внутри бумаги, то есть существует три различных границы раздела между волокном и воздухом, между наполнителем и волокном и между наполнителем и воздухом. Среди этих трех границ раздела наполнитель и воздух. Разница в показателе преломления больше, тем самым увеличивая непрозрачность.
Конечно, добавление наполнителей также может улучшить белизну и однородность бумаги, улучшить ее ощущение и т. д. Самое главное, что после добавления наполнителей в бумагу можно сэкономить от 5% до 30% волокна, что имеет значительный эффект. эффект на снижение затрат.
С момента продвижения технологии нейтральной проклейки карбонат кальция стал широко использоваться в бумажной промышленности, во-первых, в качестве наполнителя для изготовления бумаги, а во-вторых, в качестве пигмента покрытия. Карбонат кальция богат источниками и дешев. Он имеет мелкие частицы и высокую белизну. Он может значительно улучшить непрозрачность бумаги, увеличить впитываемость чернил, сделать бумагу мягче и плотнее, а также улучшить блеск.
Модификация карбоната кальция для производства бумаги
Хотя карбонат кальция является одним из важных наполнителей в бумажной промышленности, немодифицированный карбонат кальция имеет плохую совместимость и силу связывания с волокнами целлюлозы, а также низкую скорость удерживания, что может легко вызвать дефекты интерфейса материалов и снизить механическую прочность бумаги. Следовательно, карбонат кальция необходимо модифицировать, и методы модификации в основном включают модификацию химического покрытия и модификацию поверхности.
(1) Модификация химического покрытия
Поверхность тяжелого карбоната кальция модифицирована в системе Ca(OH)2-H2O-CO2. После нанопокрытия поверхность скола кристалла частицы становится шероховатой, а края и углы пассивируются, что улучшает его дисперсионные характеристики. В то же время GCC с нанопокрытием и между волокнами существует электростатическое притяжение, которое заставляет волокна бумаги образовывать сетчатую структуру и генерировать сильную силу, тем самым улучшая индекс растяжения, скорость удержания наполнителя, индекс разрыва, индекс разрыва. и устойчивость к складыванию заполненной бумаги.
Используя в качестве модификаторов катионизированный хитозан и карбоксиметилцеллюлозу, легкий наполнитель карбонат кальция PCC обрабатывается по принципу полиэлектролитной рецептуры. Поскольку полиэлектролитное соединение осаждается и покрывается поверхностью PCC, размер его частиц очевиден. Он становится больше, распределение частиц концентрируется, однородность улучшается, а удельная площадь поверхности удваивается. По сравнению с немодифицированным PCC модифицированный PCC демонстрирует лучшие показатели удержания. Он основан на совместном действии механического захвата и коллоидной адсорбции, оставаясь на поверхности волокна и в порах между волокнами в виде отдельных частиц и хлопьев.
(2) Модификация поверхности
Поверхность нанометрового карбоната кальция модифицирована γ-метакрилоилоксипропилтриметоксисиланом (KH570). Силановый связующий агент KH570 гидролизуется с образованием гидроксила кремния (Si-OH), который взаимодействует с гидроксильными группами на поверхности нанометрового карбоната кальция. Конденсация осуществляется для образования связей Ca-O-Si, благодаря чему достигается стабильная и эффективная химическая прививка. Межслоевое расстояние модифицированных нанометровых поверхностных кристаллов карбоната кальция становится больше, полярность уменьшается, поверхностная энергия уменьшается, липофильность увеличивается и дисперсия улучшается. После нанесения покрытия улучшаются оптические свойства, увеличивается поверхностная прочность бумаги и улучшаются гидрофобные свойства.
Стеарат натрия используется для органической модификации нано-CaCO3. Анализ инфракрасного спектра показывает, что стеарат натрия можно успешно привить на поверхность порошка CaCO3, снижая поверхностную энергию порошка, уменьшая агломерацию между частицами и улучшая дисперсию порошка. свойства и свойства сцепления со смолой. Модифицированный нано-CaCO3 был смешан с полиуретаном на водной основе и глицерином и равномерно нанесен на поверхность бумаги после охлаждения. Результаты показали, что трение и механические свойства противоскользящей бумаги с покрытием были лучше, и ее можно было использовать для изготовления противоскользящих подкладок и противоскользящих средств для транспортных упаковочных лотков.
Сложный карбонат кальция
Благодаря постоянному развитию технологий производства бумаги и технологии обработки порошков, стало важной тенденцией к использованию
Изучите физические и химические свойства различных минералов, чтобы учиться друг у друга и улучшать добавленную стоимость и функциональность продуктов. В производстве бумаги достаточно развита технология использования каолина, диоксида титана, пирофиллита, доломита, иллита, тремолита, талька, волластонита и др. в смеси с карбонатом кальция для изготовления композиционных изделий. Пропорция, используемая в конкретной формуле. Виды имеют небольшие различия, но принципы схожи.
Бумажная промышленность пользуется большим спросом на наполнитель из карбоната кальция и пользуется высоким признанием на рынке. Это относительно зрелая область применения. В будущем карбонат кальция для производства бумаги может сосредоточиться на разработке некоторых функциональных продуктов высокой чистоты (модифицированной, специальной морфологии, регулярной морфологии) и попытаться добиться прорыва на рынке среднего и высокого класса.