硅酸盐功能填料的开发
合成硅酸盐类产品已经广泛应用于建筑、医药、美妆、涂料、水处理等行业,但在造纸行业中的研究和应用还不多见。由于其优良的物理性能,可控的粒子结构,使其具有作为造纸功能性填料的优势和潜能。首先,研究硅酸铝镁填料的合成工艺,考察原料种类、原料配比、加料顺序、反应时间、体系pH值、反应温度、搅拌速度、反应浓度等参数对合成填料粒径和粒子形态的影响。结果表明,合成硅酸铝镁填料的粒子形态主要受原料配比、加料顺序和体系pH值影响;填料粒径主要受搅拌速度影响。合成硅酸铝镁填料最优合成工艺条件为:将硅酸钠溶液加入到硫酸铝和硫酸镁溶液中（铝硅比为1:6、镁铝比为4:25）,体系pH值10.5-11.5,反应温度50℃,反应浓度0.20mol/L,搅拌速度1200rpm,反应时间120min。该条件下所制得的合成硅酸铝镁填料一次粒子呈完整圆球状,团聚体结构良好且孔隙发达。接下来,对合成硅酸铝镁填料的性能及加填浆料性能进行了分析,结果表明,合成硅酸铝镁填料的白度为96.3%ISO,中值粒径为12.9μm,吸油值为1 83.87g/100g,沉降体积为6.9mL/g,磨耗为4.3g/m2,Zeta电位为-26.4mV,与PCC（沉淀碳酸钙）、GCC（研磨碳酸钙）和对比填料相比,中值粒径、吸油值和沉降体积最大,磨耗最小;合成硅酸铝镁加填浆料滤水时间较长为31.5s/500g,单程留着率较低为41.5%。然后,对合成硅酸铝镁加填纸页性能进行了研究。结果表明,与GCC、PCC相比（灰分17%）,加填纸页松厚度分别提高13.9%和5.1%,抗张指数降低9.0%和2.8%,透印值（黄）减小19.5%和16.6%,透印值（黑）减小31.7%和20.6%;与对比填料相比,松厚度、不透明度相近,透印值（黄）和透印值（黑）分别减小6.9%、6.1%;当合成硅酸铝镁和GCC混合加填配比为1:3时,加填纸页松厚度、不透明度比GCC分别高出10.9%、1.3个点,透印值（黄）和透印值（黑）比对比填料/GCC分别减小12.1%、16.3%。
- 作者：
- 陶鑫
- 学位授予单位：
- 中国制浆造纸研究院
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2020年
- 导师姓名：
- 曹春昱；彭建军
- 中图分类号：
- TS727.6
- 关键词：
- 硅酸铝镁；合成；粒子形态；加填；透印值
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