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造紙用碳酸鈣產(chǎn)品技術(shù)4大發(fā)展趨勢

造紙用碳酸鈣產(chǎn)品技術(shù)4大發(fā)展趨勢
桂礦  2023-03-09  |  閱讀:920

碳酸鈣作為重要的造紙?zhí)盍虾屯坎碱伭?,均顯示其獨有的優(yōu)越性,具有繼續(xù)蓬勃發(fā)展的潛力。隨著造紙行業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越嚴格,產(chǎn)品類型也越來越多樣化,表面改性、納米化、專用化和開發(fā)碳酸鈣新產(chǎn)品等將成為碳酸鈣產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展的新方向。


1、表面改性


碳酸鈣屬于無機物,顆粒表面是極性的,親水疏油,并具有團聚性,與有機高聚物相容性差,在高聚物基料中分散不均勻,結(jié)合力低,容易產(chǎn)生界面缺陷,導致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。未經(jīng)表面改性處理的碳酸鈣作為造紙?zhí)盍?,具有與紙漿纖維的相容性和結(jié)合力差、在紙張中留著率低、使紙張的機械強度下降等缺點。因此,碳酸鈣需要進行表面改性才能更好地用于造紙行業(yè)中。


碳酸鈣的表面改性工藝主要有干法改性工藝、濕法改性工藝和原位改性工藝三種。一般采用干法粉磨制備的重質(zhì)碳酸鈣采用干法改性工藝,采用濕法粉磨制備的重鈣采用濕法改性工藝。輕質(zhì)碳酸鈣采用化學法制備,一般使用原位改性工藝。造紙用碳酸鈣表面改性常用的改性劑主要有偶聯(lián)劑、聚合物、無機物等。


2、納米化


在造紙過程中加入納米碳酸鈣填料后,紙張具有以下特性:可以減緩紙張的老化,使紙張得以保存更長的時間;使紙張能夠吸收一定的紫外線;使紙張既不容易發(fā)黃又不容易發(fā)脆,并且具有良好的隔離性能等。


納米碳酸鈣用作造紙涂布顏料,有利于改善涂布紙的光澤度、白度和涂層的色相;可以保證白色顏料顏色的純正;有利于提高紙張的不透明度、光澤及印刷光澤度等光學性質(zhì);能夠改變涂料制備液的流變性能;實現(xiàn)涂料加工紙的功能化,如絕緣、導電、抗菌性能等。


納米碳酸鈣作為造紙?zhí)盍?,一般用在特殊紙制品的制作方面,如尿不濕、衛(wèi)生巾、彩噴打印紙、紙巾及透氣膜等。


3、專用化


不同的紙張的性質(zhì)不同,需要的碳酸鈣特性也不相同。為了提高經(jīng)濟價值,可以針對某一種紙張開發(fā)對應的碳酸鈣產(chǎn)品,使之在滿足使用要求的情況下降低生產(chǎn)成本。


高檔卷煙紙要求作為填料的輕質(zhì)碳酸鈣,應具有較完整的紡錘形晶型,晶粒均勻、整齊;其粒徑主要分布在1~2μm左右,沒有大粒徑顆粒(>5μm);且在紙漿中分散結(jié)合性能好。


4、開發(fā)碳酸鈣新產(chǎn)品


(1)混合碳酸鈣


混合碳酸鈣(HCC)是先用離子聚合物將研磨碳酸鈣和氧化鈣的混合物制備成先凝聚體,再用二氧化碳對先凝聚體進行處理,在GCC之間形成新的碳酸鈣,最終形成碳酸鈣產(chǎn)品。后混合碳酸鈣制備過程與HCC制備過程大致相同,只是先凝聚體僅由研磨碳酸鈣形成,研磨碳酸鈣先凝聚體制備完成后,加入與HCC工藝等量的氧化鈣,再注入二氧化碳。在GCC先凝聚體的外側(cè)形成新的碳酸鈣,最終形成的碳酸鈣產(chǎn)品即為后混合碳酸鈣(PostHCC或pHCC)。


當HCC用作印刷紙張?zhí)盍蠒r,紙張具有高亮度、良好的表面平滑度、高體積、高剛度和高抗拉強度等特點。當對含有HCC的紙張施加更高的濕壓壓力時,與含GCC的紙張相比,可以獲得更高的干度,從而顯著降低干燥能量,降低溫室氣體,并節(jié)省造紙廠的生產(chǎn)成本。HCC在水中湍流條件下,比預凝GCC(pGCC)更穩(wěn)定。由于HCC可以使紙張具有高體積、高剛度、高抗拉強度而不失去平滑度,HCC有望應用于開發(fā)高加填印刷紙張。


(2)碳酸鈣晶須


碳酸鈣晶須屬文石型碳酸鈣晶型結(jié)構(gòu),擁有彈性模量高、耐熱、耐磨和隔熱等良好的性能,并且具有晶須材料的長徑比大、纖維短、直徑?。ㄎ⒚准墸┖蛷姸雀叩忍匦?。其被廣泛應用于造紙、水泥材料、建筑材料、涂料和汽車制造材料等領(lǐng)域中。


碳酸鈣晶須具有特殊纖維狀形貌,并且生產(chǎn)成本低、來源廣泛、產(chǎn)品綠色環(huán)保。相比納米碳酸鈣,其發(fā)生團聚的可能性較小,可以更有效地發(fā)揮增韌和增強的作用。碳酸鈣晶須具有特殊的柱狀方向性,白度和填充性高,用于造紙?zhí)盍蠒r,在原紙表面平行而緊密地排列。因此,與使用粒狀碳酸鈣相比,其能使紙張具有更優(yōu)良的質(zhì)量指標。


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