造纸填充料的改性剂介绍

2022-11-08

  造纸填充料的改性剂是什么?下面我们大家一起来分析一下。传统的造纸填充料主要包括无机矿物,如滑石粉、碳酸钙、高岭土、石膏晶须、硅灰石和二氧化钛等,这些物质与植物纤维的结合力差,大量添加可能导致纸张物理强度下降,填料的留着率也会较低。

  

造纸填充料

  目前对填料的研究主要集中在填料的改性和复合填料的制备,在现有的填料改性方法中,利用可降解的再生生物质材料(如淀粉、纤维素和壳聚糖)作为改性剂是一个非常有前景的研究课题,下面一起看看造纸填充料的改性剂的介绍。

  1.纤维素及其衍生物,纳米纤维素(CNF)具有机械强度高、比表面积大、长径比大、阻隔性好、尺寸稳定性好、生物降解性好等优点,CNF对填料进行改性,可以更好地絮凝,从而提高填料的留着率,而CNF可以填充填料加入后纤维之间的空隙,使填料与填料、纤维与填料之间的连接更加紧密,提高了纤维网络的强度。纤维素通常不溶于水,需要特定的溶剂才能溶解;羧甲基纤维素在保留纤维素特性的同时,易溶于水,使用羧甲基纤维素(CMC)和明矾作为改性剂来改性沉淀碳酸钙填料,发现加入明矾后,羧甲基纤维素能有效包覆沉淀碳酸钙,填料留着率提高,改性后的沉淀碳酸钙颗粒更有效地与纤维结合,减少了对纸张物理强度的负面影响,提高了纸张的光学性能和透气性。

  2.造纸填充料:淀粉及其衍生物,淀粉及其衍生物通过增强纤维间的结合力来提高填充纸的强度,用淀粉及其衍生物包裹填料,一方面可以增加填料的粒径,另一方面淀粉及其衍生物可以与纸浆纤维形成氢键,在保持填料功能的同时,减轻填料带来的负面影响。

  造纸填充料:阳离子(C-淀粉)是在淀粉大分子中引入叔氨基或季铵基团,赋予淀粉阳离子特性,阳离子可以通过离子键结合,提高细小纤维的留着率,促进纤维的结合进而提高纸张的物理强度。

  3.壳聚糖及其衍生物,壳聚糖通常通过甲壳质的脱乙酰化来制备,壳聚糖分子中含有大量的活性基团(如- NH2和-OH),在酸性条件下会与溶液中的H形成溶胶-电解质溶液,在碱性条件下会与溶液中的OH-形成凝胶溶液,表现出良好的絮凝和吸附性能。

  造纸填充料:由于壳聚糖成本较高,需要接枝其他物质来降低成本,小麦淀粉经硅烷偶联剂改性后,与碳酸钙填料共混,糊化溶胀,加入阳离子壳聚糖等有效成分研磨干燥,使碳酸钙填料颗粒粒径变大,改性碳酸钙表面光滑,疏水亲油,白度好,抗剪切能力强,留着率高,当改性碳酸钙含量为10.0%-40.0%时,改性碳酸钙在造纸过程中的留着率提高了28.3%-65.5%。


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