CN104195879A - 一种改性凹凸棒土造纸填料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种改性凹凸棒土造纸填料,由下列重量份的原料制成:艾叶3-4、过硫酸铵0.1-0.2、椰油酰二乙醇胺0.7-1.2、碳酸氢钠3-4、硅酸钙6-9、硫酸钙晶须2.5-2.9、异氰脲酸三烯丙酯2-3、甲基丙烯酸酯1-2、气相二氧化硅3-5、凹凸棒土100-120、水适量、助剂5-10、8-10%盐酸溶液30-40;本发明凹凸棒土添加了艾叶,使得纸张不易发霉生虫,还具有艾叶香气;通过添加气相二氧化硅、硫酸钙晶须,能够增加纸张的强度、韧性;通过有机反应,凹凸棒土表面改性均匀,分散性好,使得纸张韧性好,耐撕扯,能降低纤维用量,提高纸张光泽度。
Description
技术领域
本发明属于凹凸棒土加工领域,特别涉及一种改性凹凸棒土造纸填料及其制备方法。
背景技术
凹凸棒石为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物,具有独特的层链状结构特征,在其结构中存在晶格置换,帮晶体中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、Al3+,晶体呈针状,纤维状或纤维集合状。凹凸棒石具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力。并具有一定的可塑性及粘结力,吸水性强,湿时具粘性和可塑性,干燥后收缩小,不大显裂纹,水浸泡崩散,悬浮液遇电介质不絮凝沉淀。因此凹凸棒土被广泛用于污水处理、吸附净化、洗涤剂、橡胶、涂料、造纸、轻工、农业、化妆品等诸多领域,是一种重要的非金属矿产。。
为了改善纸张光学性能和印刷适性,节约纤维原料降低生产成本,在纸张的生产中,一般均需要加入填料。由于一般填料的价格只有植物纤维价格的十分之一甚至更低,因此,在纸张中加入更多的填料,可以显著降低纸张生产成本。凹凸棒土作为纸张填料,性能优异,但是也会由于粒径,表面形貌的不同,其加填后成纸性能也会有所不同,需要对其改性,改善其强度、韧性、光泽度等性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性凹凸棒土造纸填料及其制备方法,该凹凸棒土使得纸张不易发霉生虫,还具有艾叶香气,能够增加纸张的强度、韧性,凹凸棒土表面改性均匀,分散性好,使得纸张韧性好,耐撕扯,能降低纤维用量,提高纸张光泽度。
本发明的技术方案如下:
一种改性凹凸棒土造纸填料,其特征在于由下列重量份的原料制成:艾叶3-4、过硫酸铵0.1-0.2、椰油酰二乙醇胺0.7-1.2、碳酸氢钠3-4、硅酸钙6-9、硫酸钙晶须2.5-2.9、异氰脲酸三烯丙酯2-3、甲基丙烯酸酯1-2、气相二氧化硅3-5、凹凸棒土100-120、水适量、助剂5-10、8-10%盐酸溶液30-40;
所述助剂由下列重量份的原料制成:棕榈酸异辛酯0.2-0.3、多孔硅胶珠2-3、聚氨酯树脂0.4-0.6、乙二醇3-5、维生素E0.3-0.4、活性氧化铝0.3-0.5、亚麻油酸0.2-0.3、木质素磺酸钠0.3-0.4、珍珠粉1-1.5、竹纤维0.2-0.3、七水硫酸镁0.1-0.2、木炭粉2-3、琥珀酸0.2-0.3、双硬脂酸铝0.2-0.4、麦饭石粉3-5、硅烷偶联剂KH-5721-2;制备方法为:将多孔硅胶珠、珍珠粉、木炭粉、麦饭石粉、硅烷偶联剂KH-572混合研磨均匀,得到混合粉末;再将其他剩余成分混合搅拌均匀,与所得粉末混合研磨20-30分钟,再加热至60-70℃,研磨反应30-40分钟,即得。
所述的改性凹凸棒土造纸填料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将凹凸棒土送入煅烧炉,在300-400℃下煅烧3-4小时,取出粉碎,过20目筛,加入340-360重量份的水中,在100-200转/分下搅拌10-12小时,得到凹凸棒土悬浮液,加入8-10%盐酸溶液,加热至50-60℃,搅拌1-2小时,再边搅拌边加入碳酸氢钠继续搅拌1-2小时,过滤,水洗至PH值为6-8,再过滤,干燥,得到活化凹凸棒土粉末;
(2)将艾叶加入剩余水中,煎煮,过滤得药浆,再加入其他剩余成分,充分搅拌均匀,得到浆料;
(3)向凹凸棒土粉末吹50-60℃的热空气使其翻腾,再向翻腾的粉末中喷入雾状的第(2)步得到的浆料,使二者充分混合后,保持温度为50-60℃,继续翻腾30-40分钟;
(4)将第(3)步得到的混合物料烘干,研磨成5-80μm的颗粒,即得。
本发明的有益效果
本发明凹凸棒土添加了艾叶,使得纸张不易发霉生虫,还具有艾叶香气;通过添加气相二氧化硅、硫酸钙晶须,能够增加纸张的强度、韧性;通过有机反应,凹凸棒土表面改性均匀,分散性好,使得纸张韧性好,耐撕扯,能降低纤维用量,提高纸张光泽度。
具体实施方式
一种改性凹凸棒土造纸填料,由下列重量份(公斤)的原料制成:艾叶3.5、过硫酸铵0.1、椰油酰二乙醇胺1、碳酸氢钠3.5、硅酸钙8、硫酸钙晶须2.7、异氰脲酸三烯丙酯2.5、甲基丙烯酸酯1.5、气相二氧化硅4、凹凸棒土110、水适量、助剂8、9%盐酸溶液35;
所述助剂由下列重量份(公斤)的原料制成:棕榈酸异辛酯0.2、多孔硅胶珠2.5、聚氨酯树脂0.5、乙二醇4、维生素E0.4、活性氧化铝0.4、亚麻油酸0.3、木质素磺酸钠0.4、珍珠粉1.3、竹纤维0.2、七水硫酸镁0.2、木炭粉2.5、琥珀酸0.2、双硬脂酸铝0.3、麦饭石粉4、硅烷偶联剂KH-5721.5;制备方法为:将多孔硅胶珠、珍珠粉、木炭粉、麦饭石粉、硅烷偶联剂KH-572混合研磨均匀,得到混合粉末;再将其他剩余成分混合搅拌均匀,与所得粉末混合研磨25分钟,再加热至65℃,研磨反应35分钟,即得。
所述的改性凹凸棒土造纸填料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将凹凸棒土送入煅烧炉,在350℃下煅烧3.5小时,取出粉碎,过20目筛,加入350重量份的水中,在150转/分下搅拌11小时,得到凹凸棒土悬浮液,加入9%盐酸溶液,加热至55℃,搅拌1.5小时,再边搅拌边加入碳酸氢钠继续搅拌1.5小时,过滤,水洗至PH值为7,再过滤,干燥,得到活化凹凸棒土粉末;
(2)将艾叶加入剩余水中,煎煮,过滤得药浆,再加入其他剩余成分,充分搅拌均匀,得到浆料;
(3)向凹凸棒土粉末吹55℃的热空气使其翻腾,再向翻腾的粉末中喷入雾状的第(2)步得到的浆料,使二者充分混合后,保持温度为55℃,继续翻腾35分钟;
(4)将第(3)步得到的混合物料烘干,研磨成5-80μm的颗粒,即得。
实验数据:
本实施例改性凹凸棒土比表面积为289㎡/g,按4%加入水中,测试粘度为13868.4mPa.s,将该凹凸棒土添加到普通纸张中,强度增加了4%。
Claims (2)
1.一种改性凹凸棒土造纸填料,其特征在于由下列重量份的原料制成:艾叶3-4、过硫酸铵0.1-0.2、椰油酰二乙醇胺0.7-1.2、碳酸氢钠3-4、硅酸钙6-9、硫酸钙晶须2.5-2.9、异氰脲酸三烯丙酯2-3、甲基丙烯酸酯1-2、气相二氧化硅3-5、凹凸棒土100-120、水适量、助剂5-10、8-10%盐酸溶液30-40;
所述助剂由下列重量份的原料制成:棕榈酸异辛酯0.2-0.3、多孔硅胶珠2-3、聚氨酯树脂0.4-0.6、乙二醇3-5、维生素E0.3-0.4、活性氧化铝0.3-0.5、亚麻油酸0.2-0.3、木质素磺酸钠0.3-0.4、珍珠粉1-1.5、竹纤维0.2-0.3、七水硫酸镁0.1-0.2、木炭粉2-3、琥珀酸0.2-0.3、双硬脂酸铝0.2-0.4、麦饭石粉3-5、硅烷偶联剂KH-5721-2;制备方法为:将多孔硅胶珠、珍珠粉、木炭粉、麦饭石粉、硅烷偶联剂KH-572混合研磨均匀,得到混合粉末;再将其他剩余成分混合搅拌均匀,与所得粉末混合研磨20-30分钟,再加热至60-70℃,研磨反应30-40分钟,即得。
2.根据权利要求1所述的改性凹凸棒土造纸填料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将凹凸棒土送入煅烧炉,在300-400℃下煅烧3-4小时,取出粉碎,过20目筛,加入340-360重量份的水中,在100-200转/分下搅拌10-12小时,得到凹凸棒土悬浮液,加入8-10%盐酸溶液,加热至50-60℃,搅拌1-2小时,再边搅拌边加入碳酸氢钠继续搅拌1-2小时,过滤,水洗至PH值为6-8,再过滤,干燥,得到活化凹凸棒土粉末;
(2)将艾叶加入剩余水中,煎煮,过滤得药浆,再加入其他剩余成分,充分搅拌均匀,得到浆料;
(3)向凹凸棒土粉末吹50-60℃的热空气使其翻腾,再向翻腾的粉末中喷入雾状的第(2)步得到的浆料,使二者充分混合后,保持温度为50-60℃,继续翻腾30-40分钟;
(4)将第(3)步得到的混合物料烘干,研磨成5-80μm的颗粒,即得。
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