本發(fā)明涉及一種提高紙張白度和不透明度的改性滑石粉及其制備方法,屬于滑石粉化工制作領(lǐng)域。
背景技術(shù):
滑石粉是一種白色柔軟的疏水性物質(zhì),屬天然的單斜晶系水合硅酸鹽,由31.7 %的氧化鎂,63.5 %的二氧化硅,4.8 %的水組成,分子式為3MgO?4SiO2?H2O。滑石粉通常以致密的塊狀、葉片狀、放射狀、纖維狀集合體形式存在,外觀呈無色透明或白色,但因含少量的雜質(zhì)而呈現(xiàn)淺綠、淺黃、淺棕甚至淺紅色。由于其具有潤滑性、抗黏、遮蓋力良好、柔軟、光澤好、耐高溫等優(yōu)良的物理、化學(xué)特性,滑石粉在化妝品、醫(yī)藥、造紙、涂料等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。目前我國滑石粉年產(chǎn)量在245 萬噸左右,主要產(chǎn)自遼、魯、桂等省區(qū)??傮w來說,我國低檔滑石仍處于供大于求的局面,但高檔白滑石原料的生產(chǎn)能力卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國內(nèi)外市場(chǎng)的需求,因而高檔滑石供應(yīng)將長期缺口。因此,擴(kuò)大中低檔產(chǎn)品的深加工,開發(fā)高附加值的產(chǎn)品很重要。
滑石粉改性有多種方法,表面覆蓋改性法是將表面活性劑或偶聯(lián)劑覆蓋于粒子表面,使表面活性劑或偶聯(lián)劑以吸附或化學(xué)鍵的方式與粒子表面結(jié)合,使粒子表面由親水變?yōu)槭杷?,賦予粒子新的性質(zhì),使粒子與聚合物的相容性得以改善。該方法是目前最普遍采用的方法。大致可理解為:針對(duì)滑石粉與聚合物親和力不高的缺點(diǎn),將帶有兩性基團(tuán)的表面活性劑覆蓋粒子上,親水基團(tuán)朝向粒子表面,親油基團(tuán)朝向外面,這樣與聚合物結(jié)合時(shí)就有好的相容性,達(dá)到改性目的,擴(kuò)大滑石粉的應(yīng)用范圍。
滑石粉改性方法很多,除上述提到方法之外,還包括局部活性改性、高能量表面改性等,局部活性改性利用化學(xué)反應(yīng)在粒子表面接枝上一些可與聚合物相容的基團(tuán)或官能團(tuán),使無機(jī)粒子與聚合物有更好的相容性,從而達(dá)到無機(jī)粒子與聚合物復(fù)合的目的。高能量表面改性是利用高能放電、等離子射線、紫外線等所產(chǎn)生的巨大能量對(duì)粒子表面改性,使其表面具有活性,提高粒子與聚合物的相容性。
本發(fā)明旨在提供一種提高紙張白度和不透明度的改性滑石粉及其制備方法,其制備工藝簡單,可以顯著提高紙張的白度,不透明度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種改性滑石粉及其在填紙中的應(yīng)用,其制備工藝簡單,可以顯著提高紙張的不透明度,白度。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種改性滑石粉的制備方法,其步驟如下:
(1)按重量份數(shù),取0.1-0.18份羧甲基殼聚糖,0.4-0.6份維生素C,0.2-0.3份速溶CMC,100份水在常溫下制備成水溶液,迅速加熱到70攝氏度保持30s,恢復(fù)到常溫;
(2)按重量份數(shù),加入5份滑石粉,50份純凈水,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆蚝螅瑢?.05份步驟(1)配制好的溶液,在600r/m i n下繼續(xù)充分?jǐn)嚢杌旌?0min,再一次性加入0.2份2 wt%的硫酸鋁溶液并繼續(xù)攪拌5min,將改性滑石粉懸浮液經(jīng)洗滌、過濾處理;
(3)將改性滑石粉重新分散于水中,用180w微波處理2min,既得。
本發(fā)明的有益之處在于:
本發(fā)明的制備工藝簡單,其制備工藝簡單,可以顯著提高紙張的不透明度,白度。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
一種改性滑石粉的制備方法,其步驟如下:
(1)按重量份數(shù),取0.1份羧甲基殼聚糖,0.6份維生素C,0.2份速溶CMC,100份水在常溫下制備成水溶液,迅速加熱到70攝氏度保持30s,恢復(fù)到常溫;
(2)按重量份數(shù),加入5份滑石粉,50份純凈水,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆蚝?,?.05份步驟(1)配制好的溶液,在600r/m i n下繼續(xù)充分?jǐn)嚢杌旌?0min,再一次性加入0.2份2 wt%的硫酸鋁溶液并繼續(xù)攪拌5min,將改性滑石粉懸浮液經(jīng)洗滌、過濾處理;
(3)將改性滑石粉重新分散于水中,用180w微波處理2min,既得改性滑石粉填料。
將紙漿漿料稀釋到約2%濃度后,加入30%改性滑石粉填料(對(duì)絕干漿料);抄紙過程不加入任何助留助濾體系,攪拌均勻后迅速抄紙,手抄紙定量65g/m2。紙張經(jīng)過24h平衡水分后,按照國家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定紙張的白度、不透明度、抗張強(qiáng)度。
結(jié)果:
未加入改性滑石粉填料的紙張白度為67.5%,加入改性滑石粉填料后,紙張的白度為92.8%。
未加入改性滑石粉填料的紙張不透明度為80.1%,加入改性滑石粉填料后,紙張的不透明度為91.3%。
未加入改性滑石粉填料的耐破指數(shù)為1.895 k Pa.m2/g,加入改性滑石粉填料后,紙張的耐破指數(shù)為1.905k Pa.m2/g。
實(shí)施例2:
一種改性滑石粉的制備方法,其步驟如下:
(1)按重量份數(shù),取0.18份羧甲基殼聚糖,0.4份維生素C,0.3份速溶CMC,100份水在常溫下制備成水溶液,迅速加熱到70攝氏度保持30s,恢復(fù)到常溫;
(2)按重量份數(shù),加入5份滑石粉,50份純凈水,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆蚝?,?.05份步驟(1)配制好的溶液,在600r/m i n下繼續(xù)充分?jǐn)嚢杌旌?0min,再一次性加入0.2份2 wt%的硫酸鋁溶液并繼續(xù)攪拌5min,將改性滑石粉懸浮液經(jīng)洗滌、過濾處理;
(3)將改性滑石粉重新分散于水中,用180w微波處理2min,既得改性滑石粉填料。
將紙漿漿料稀釋到約2%濃度后,加入30%改性滑石粉填料(對(duì)絕干漿料);抄紙過程不加入任何助留助濾體系,攪拌均勻后迅速抄紙,手抄紙定量65g/m2。紙張經(jīng)過24h平衡水分后,按照國家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定紙張的白度、不透明度、抗張強(qiáng)度。
結(jié)果:
未加入改性滑石粉填料的紙張白度為67.5%,加入改性滑石粉填料后,紙張的白度為81.2%。
未加入改性滑石粉填料的紙張不透明度為80.1%,加入改性滑石粉填料后,紙張的不透明度為98.5%。
未加入改性滑石粉填料的耐破指數(shù)為1.895 k Pa.m2/g,加入改性滑石粉填料后,紙張的耐破指數(shù)為1.701k Pa.m2/g。
實(shí)施例3:
一種改性滑石粉的制備方法,其步驟如下:
(1)按重量份數(shù),取0.2份羧甲基殼聚糖,0.5份維生素C,0.2份速溶CMC,100份水在常溫下制備成水溶液,迅速加熱到70攝氏度保持30s,恢復(fù)到常溫;
(2)按重量份數(shù),加入5份滑石粉,50份純凈水,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆蚝?,?.05份步驟(1)配制好的溶液,在600r/m i n下繼續(xù)充分?jǐn)嚢杌旌?0min,再一次性加入0.2份2 wt%的硫酸鋁溶液并繼續(xù)攪拌5min,將改性滑石粉懸浮液經(jīng)洗滌、過濾處理;
(3)將改性滑石粉重新分散于水中,用180w微波處理2min,既得改性滑石粉填料。
將紙漿漿料稀釋到約2%濃度后,加入30%改性滑石粉填料(對(duì)絕干漿料);抄紙過程不加入任何助留助濾體系,攪拌均勻后迅速抄紙,手抄紙定量65g/m2。紙張經(jīng)過24h平衡水分后,按照國家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定紙張的白度、不透明度、抗張強(qiáng)度。
結(jié)果:
未加入改性滑石粉填料的紙張白度為67.5%,加入改性滑石粉填料后,紙張的白度為88.3%。
未加入改性滑石粉填料的紙張不透明度為80.1%,加入改性滑石粉填料后,紙張的不透明度為93.7%。
未加入改性滑石粉填料的耐破指數(shù)為1.895 k Pa.m2/g,加入改性滑石粉填料后,紙張的耐破指數(shù)為1.805k Pa.m2/g。
實(shí)施例4:
一種改性滑石粉的制備方法,其步驟如下:
(1)按重量份數(shù),取0.17份羧甲基殼聚糖,0.4份維生素C,0.3份速溶CMC,100份水在常溫下制備成水溶液,迅速加熱到70攝氏度保持30s,恢復(fù)到常溫;
(2)按重量份數(shù),加入5份滑石粉,50份純凈水,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆蚝螅瑢?.05份步驟(1)配制好的溶液,在600r/m i n下繼續(xù)充分?jǐn)嚢杌旌?0min,再一次性加入0.2份2 wt%的硫酸鋁溶液并繼續(xù)攪拌5min,將改性滑石粉懸浮液經(jīng)洗滌、過濾處理;
(3)將改性滑石粉重新分散于水中,用180w微波處理2min,既得改性滑石粉填料。
將紙漿漿料稀釋到約2%濃度后,加入30%改性滑石粉填料(對(duì)絕干漿料);抄紙過程不加入任何助留助濾體系,攪拌均勻后迅速抄紙,手抄紙定量65g/m2。紙張經(jīng)過24h平衡水分后,按照國家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定紙張的白度、不透明度、抗張強(qiáng)度。
結(jié)果:
未加入改性滑石粉填料的紙張白度為67.5%,加入改性滑石粉填料后,紙張的白度為91.7%。
未加入改性滑石粉填料的紙張不透明度為80.1%,加入改性滑石粉填料后,紙張的不透明度為97.6%。
未加入改性滑石粉填料的耐破指數(shù)為1.895 k Pa.m2/g,加入改性滑石粉填料后,紙張的耐破指數(shù)為1.900k Pa.m2/g。
實(shí)施例5:
一種改性滑石粉的制備方法,其步驟如下:
(1)按重量份數(shù),取0.3份羧甲基殼聚糖,0.6份維生素C,0.2份速溶CMC,100份水在常溫下制備成水溶液,迅速加熱到70攝氏度保持30s,恢復(fù)到常溫;
(2)按重量份數(shù),加入5份滑石粉,50份純凈水,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆蚝螅瑢?.05份步驟(1)配制好的溶液,在600r/m i n下繼續(xù)充分?jǐn)嚢杌旌?0min,再一次性加入0.2份2 wt%的硫酸鋁溶液并繼續(xù)攪拌5min,將改性滑石粉懸浮液經(jīng)洗滌、過濾處理;
(3)將改性滑石粉重新分散于水中,用180w微波處理2min,既得改性滑石粉填料。
將紙漿漿料稀釋到約2%濃度后,加入30%改性滑石粉填料(對(duì)絕干漿料);抄紙過程不加入任何助留助濾體系,攪拌均勻后迅速抄紙,手抄紙定量65g/m2。紙張經(jīng)過24h平衡水分后,按照國家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定紙張的白度、不透明度、抗張強(qiáng)度。
結(jié)果:
未加入改性滑石粉填料的紙張白度為67.5%,加入改性滑石粉填料后,紙張的白度為84.5%。
未加入改性滑石粉填料的紙張不透明度為80.1%,加入改性滑石粉填料后,紙張的不透明度為92.8%。
未加入改性滑石粉填料的耐破指數(shù)為1.895 k Pa.m2/g,加入改性滑石粉填料后,紙張的耐破指數(shù)為1.735k Pa.m2/g。
綜上所述,本發(fā)明的制備工藝簡單,其制備工藝簡單,可以顯著提高紙張的不透明度,白度。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。