论文部分内容阅读
膨润土是一种资源丰富、价格低廉的矿物原料,将膨润土替代部分植物纤维,用于瓦楞原纸能减少纤维原料的使用,降低造纸生产成本,同时为膨润土的开发利用提供新的途径。本文主要研究膨润土在瓦楞原纸中的应用,对膨润土浆内加填和膨润土表面施胶以及PEI作阴离子捕捉剂对白水的处理与分析等三个方面进行研究。膨润土加填导致强度降低,可以通过提高打浆度、添加增强剂和对膨润土预处理的方法解决,并对膨润土助留助滤进行分析和研究;膨润土用于表面施胶,主要用膨润土替代部分表面施胶剂,以降低瓦楞原纸的生产成本;PEI阴离子捕捉剂的效果与毒性分析。研究表明:膨润土作为瓦楞原纸填料一般水化15 min左右,然后加入浆料中,膨润土相对于浆料的最佳加入量为20%,此时会导致浆料的负电值增加1.4 mV,纸张的抗张指数降低15.86%,环压指数降低9.8%。将浆料的打浆度提高10 oSR,纸张的抗张指数提高54.79%,环压指数提高23.80%,相当于打浆度提高3~5 oSR便可以弥补加填20%膨润土所带来的强度损失;还可以通过添加适量的增强剂来增加纸张的强度。在填料为20%添加量时,膨润土留着比碳酸钙高14.8%,经表面改性预处理的膨润土留着最高可提高15.3%。膨润土加填瓦楞原纸助留助滤的最优方案是CS用量1.5%、CPAM用量0.06%、CP3用量0.06%;相对于未加入助留助滤剂的试样,膨润土的留着率最高为78.9%,提高了26.5%,浆料滤水时间最快为21s,滤水速率提高190.54%。用不同的助剂对膨润土表面改性预处理再加填,CS和CMC的表面改性效果较好,CPAM和聚氨酯的表面改性效果一般;其中阳离子淀粉效果最好,当淀粉相对膨润土用量为1.6%时,抗张指数提高15.04%,环压指数提高23.38%;当羧甲基纤维素相对膨润土用量为3%时,抗张指数提高11.18%,环压指数提高18.04%;而且表面改性能提高膨润土在纸张中的留着。用膨润土替代30%氧化淀粉对瓦楞原纸表面施胶,在pH值为5左右时,当膨润土和氧化淀粉总浓度为10%、乙二醛为淀粉量的1.0%时,在减少淀粉用量的同时,相对于100%淀粉表面施胶,环压指数提高2.02%,抗张指数提高9.40%。膨润土用于瓦楞原纸,增加了体系阴离子垃圾,PEI具有很好的捕捉阴离子垃圾效果,但是,PEI本身具有较高的细胞毒性,通过合成以聚天冬酰胺衍生物为主链的可生物降解PEI衍生物的方法解决。