Recovery of calcium carbonate waste as paper filler in the causticizing process of bamboo kraft pulping

In this paper, calcium carbonate waste was recovered as paper filler from the causticizing process of bamboo kraft pulping. The effects of the causticizing process parameters on the filler qualities were investigated, in terms of the whiteness, tear strength, tensile strength and ash content of the filled paper. To investigate the effect of silica content on the qualities of the resultant calcium carbonate filler, the green liquor was desiliconized with aluminum salt modified bentonite prior to the causticizing process to obtain calcium carbonate of various silicon contents, particle size and brightness, and different crystal morphology. It was found that the ionic strength and silicate concentration were the two key factors in affecting the size and shape of the calcium carbonate particles formed in the causticizing process.

硅酸三钙-微纤化纤维素/重质碳酸钙复合填料的制备及其性能

将硅酸三钙水化反应引入到复合填料的制备过程,采用行星式球磨机制备出能与纸张纤维进行交联的反应型填料,并对填料以及其加填纸张的结构和性能进行表征。结果表明:硅酸三钙与微纤化纤维素(microfibrillated cellulose,MFC)在研磨过程中可以形成电位为正值的硅酸三钙-MFC复合物,并吸附电位为负值的重质碳酸钙(ground calcium carbonate,GCC),最终形成含有羟基的三元硅酸三钙-MFC/GCC复合填料。复合填料的留着率相较于传统GCC的留着率提升了17%;填料研磨时间为20 h时,三元复合填料加填纸张的裂断长相较于GCC/MFC二元复合填料加填纸张的裂断长提升20%左右。

复合二氧化钛的制备及在装饰原纸中的应用

采用乳液法制备二氧化钛(TiO_(2))/滑石粉复合填料,并将其应用在装饰原纸中。结合油包水型(W/O)乳液的拟三元相图,寻找合适的乳液体系,并利用响应曲面试验对TiO_(2)/滑石粉复合填料的制备工艺进行优化。结果表明,环己烷比正庚烷更适合作为油相,正丁醇的用量影响着乳液的稳定性;复合填料制备的最优工艺为:Tween80/正丁醇的质量比为1∶1,乳化剂/环己烷的质量比为4∶6,水/环己烷的质量比为1∶3,滑石粉/钛酸四丁酯(TBT)质量比为1∶4,在此条件下制备的复合填料加填在装饰原纸中,得到的不透明度为97.0%,白度为84.0%ISO。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)及X射线衍射(XRD)分析方法对复合填料进行表征,结果显示,滑石粉表面包覆了一层致密均匀的TiO_(2),其晶型结构为锐钛矿型。

非离子型与阳离子型瓜尔胶复配对卷烟纸网下白水循环利用的影响

探究了添加非离子型和阳离子型瓜尔胶复配在卷烟纸网下白水封闭循环回用过程中对卷烟纸物理性能的影响。实验结果表明:适当的白水循环能够提高填料的留着率,当白水封闭程度为40%时,填料的留着率达到最理想的41.3%;然而,随着封闭程度进一步加深,纸机环境变得恶劣,留着率最终下降到33.0%,纸张的机械强度、白度及不透明度也随之下降。而在白水回用过程中加入非离子和阳离子型瓜尔胶可明显提高卷烟纸的物理强度,当它们的添加量分别为0.3%和0.1%时,助留和增强效果最优,填料的留着提升至51.4%,卷烟纸的抗张强度和撕裂指数分别达到为46.7 N.m/g和1.98 mN.m2/g。

化学沉淀法制备二氧化钛复合填料及其在装饰原纸中应用

以滑石粉为基体,硫酸钛为钛源,尿素为沉淀剂,硝酸锌(Zn(NO_(3))_(2))为晶型促进剂,采用化学沉淀法制备金红石型二氧化钛(TiO_(2)),并沉积在滑石粉表面,制备TiO_(2)/滑石粉复合填料。结果表明,TiO_(2)/滑石粉复合填料的最佳制备条件为:滑石粉悬浮液质量分数5%、水解温度80℃、pH值=1.7、陈化时间3.0 h、硫酸钛溶液浓度0.25 mol/L、滴加速度3 mL/min、煅烧温度800℃。当其加填量为30%时,获得的装饰原纸的不透明度和白度最高,分别为97.3%和84.5%,与加填TiO_(2)纸张性能接近,可以替代TiO_(2)应用在装饰原纸中。

无水、半水石膏晶须用于瓦楞纸加填的对比研究

研究对比了半水、无水两种石膏晶须在瓦楞纸中的加填应用效果,发现相比半水石膏晶须,无水石膏晶须在水中溶解度明显更低,因而用于纸张加填时保留率更好。加填量为5%时,无水石膏晶须可以明显改善纸张强度性能,但进一步增加填料用量,纸张强度下降;半水石膏晶须用于纸张加填时,随着加填量增加,纸张强度性能呈逐渐下降趋势;同等填料用量下,无水石膏晶须加填纸张的强度性能更好。阳离子淀粉应用可以改善加填石膏晶须纸张的强度性能,而且相比对半水石膏晶须加填纸张的增强效果更好。相关研究为磷石膏晶须更好地用于纸张加填提供了数据和理论支持。

自来水厂尾泥的光催化改性及其制备的纸板材料性能

为了缓解国内自来水厂尾泥的处置问题和造纸用原材料资源紧缺的现象,本研究提出了一种自来水厂尾泥光催化改性处理并应用于造纸填料的解决办法。首先对自来水厂尾泥进行成分和粒径分析,其次利用光催化技术处理自来水厂尾泥,探讨催化剂含量、光催化温度对其光催化反应效率的影响规律。最后,添加30%光催化改性处理后的自来水厂尾泥作为造纸填料制备新型低成本且高性能的纸包装材料。实验发现光催化处理可以有效减少尾泥21.5%有机化合物含量。光催化处理后的尾泥可以填充于纸纤维的空隙中,增强纤维之间的连接。光催化处理后尾泥制备的纸板的抗张指数为20.11 N·m·g^(-1),较纯纤维纸板的提高了19.28%,较未光催化处理的尾泥制备的纸板提高了34.43%。光催化处理后生物质填料的留着率为75.86%,较未处理尾泥的生物质填料提高了79.42%。光催化处理后尾泥制备后纸板也就具备优良的热稳定性。

松香施胶体系下无水、半水石膏晶须用于瓦楞纸加填对比研究

研究对比了松香胶-硫酸铝施胶体系下,半水、无水两种石膏晶须用于瓦楞纸加填时对纸张施胶和强度性能的影响,发现以阴离子分散松香胶对加填石膏晶须瓦楞纸进行施胶时,采用先加硫酸铝后加松香胶的逆向施胶工艺,比采用先加松香胶后加硫酸铝的正向施胶工艺施胶效果更好;瓦楞纸生产中加填石膏晶须基本不会影响阴离子分散松香胶的应用效果,对于无水石膏晶须加填纸张,阴离子分散松香胶的最佳用量在3%左右,而对于加填半水石膏晶须纸张施胶剂最佳用量为2%,且相比半水石膏晶须加填纸张在最佳施胶剂用量下有更好的抗水性能;在较低阴离子分散松香胶用量时,施胶剂添加对加填石膏晶须纸张强度影响较小,甚至对半水石膏晶须加填纸张而言,其抗张及耐破强度还有一定改善,但之后随着松香胶用量的进一步增加,加填两种石膏晶须纸张的强度性能呈明显下降趋势。

白色纸质购物袋的拉曼光谱快速无损分析

为建立一种利用拉曼光谱快速无损检验白色纸质购物袋的方法,利用便携式拉曼光谱仪,在激发波长为1064 nm、激发功率为500 mW、积分时间为5 s的条件下,对收集到的60个不同品牌、不同规格的白色购物纸袋样品进行光谱测定。依据样品中填料成分的不同,将样品分为三大类,以结合系统聚类分析方法和Pearson相关系数对第一类样品进行分析,将其分为四组,采用RBF神经网络模型对该类样品的分组结果进行验证,准确率可达100%。该方法简便易行,可为纸质样品的分类提供科学的依据,为公安机关实际办案提供技术支持。

傅里叶变换红外光谱法分析复印纸的研究

建立了一种利用傅里叶变换红外光谱技术快速检验复印纸的新方法。采用傅里叶变换红外光谱技术对复印纸中填料种类和纤维素的结晶度进行了分析,并研究了复印纸热老化和紫外光老化的规律。以1 429与893 cm-1的吸光度比值表示纤维素的结晶度,测定不同纸张样品的结晶度的标准偏差为0.010 7～0.016 0,同一包纸样的平均标准偏差为0.014 8。不同厂家不同牌号、相同厂家不同牌号、相同厂家相同牌号不同生产时间复印纸中添加的填料种类和纤维素的结晶度不同,热老化和紫外光老化规律不同,实现了对复印纸的鉴别,为纸张的相同性比对和同一认定提供了一种实用的检验方法。

磷石膏晶须在造纸中应用的初步研究

结合磷石膏晶须的结构特点,对其在造纸中的应用进行了探讨.研究发现:无论是针叶木浆还是漂白麦草浆,抄纸时加填磷石膏晶须可有效提高纸张的抗张指数、撕裂指数、耐破指数等,尤其是磷石膏晶须添加量为30%时,纸张的物理强度性能和填料留着率最高.白度高、成本低的磷石膏晶须作为填料应用于造纸,将具有很大的市场潜力.

开发高填料纸的有关认识与思考

高填料纸在生产成本方面的优势,使其成为了国内外的研究热点之一。本文阐述了高填料纸的概念,分析了高填料纸的开发现状、需要解决的矛盾以及开发高填料纸需要转变的思路。指出今后高填料纸的开发应以改善成纸性能,赋予纸张功能性为主要目的。

硫酸钙晶须溶解抑制改性及其性能表征

针对硫酸钙晶须作为造纸填料加填纸张时存在溶解度高、留着率低的问题,对硫酸钙晶须的性能进行分析,利用有机改性对硫酸钙晶须进行溶解抑制,主要探究了改性剂种类及用量、温度、时间、搅拌速度对硫酸钙晶须溶解度的影响,并对最佳工艺产品性能进行表征。结果表明,硬脂酸有机改性对晶须溶解抑制效果最好,硬脂酸适宜用量为2%,改性温度为90℃、反应时间30min、搅拌速度400r/min时,硫酸钙晶须在水中的电导率下降了48.4%;扫描电镜结果显示,改性后晶须尺寸变小,呈细小针状;红外光谱显示,硬脂酸分子键合到晶须表面。

合成硅酸钙在轻型纸中的应用研究

检测分析了合成硅酸钙的性能,并研究了其作为填料在轻型纸中的应用效果。结果表明,合成硅酸钙呈蜂窝状疏松多孔结构,具有比表面积大、密度小、磨耗值低等特性,且含有一定数量的化学结构水,具有较强羟基持有能力;合成硅酸钙作为轻型纸的填料,与轻质碳酸钙(PCC)相比,其单程留着率高,浆料滤水性好;可赋予纸张较高的松厚度,同时对纸张抗张强度和施胶度的负面影响较小。

轻质碳酸钙的表面改性及其界面行为

研究了经阳离子表面改性剂处理的轻质碳酸钙的界面行为,其悬浮液粘度下降,分散性提高,表面具有正电荷和一定的憎水性。这将有利于填料的留着和纸张质量的改善。

造纸填料表面改性及应用研究

研究了阴离子和阳离子表面改性剂对重质碳酸钙双重表面改性的机理 ,并对改性重钙作为造纸填料的应用效果进行了研究。实验表明 。

粉煤灰基新型硅酸钙与碳酸钙和滑石粉在纸张加填中的应用效果对比

通过实验比较分析了用于造纸湿部加填的粉煤灰基新型硅酸钙与重质碳酸钙和滑石粉的部分性能,并研究了这三种填料对纸张成纸质量的影响。实验结果表明:新型硅酸钙填料为多孔蜂窝状,中位径为11.79μm,粒子均匀性较好,粒径分布最窄;重质碳酸钙呈不规则立方体状结构,中位径为9.39μm,均匀性较差,颗粒大小相差明显;滑石粉为片状结构,中位径为16.66μm,均匀性较好。纸张加填对比后发现:在填料加入量均为50%时,硅酸钙加填纸的抗张指数比GCC高21.52%,比滑石粉加填纸低9.01%;撕裂指数比GCC加填纸高49.38%,比滑石粉加填纸低37.36%;松厚度比GCC加填纸高85.88%,比滑石粉加填纸高95.06%;白度比GCC加填纸低4.0%ISO,比滑石粉加填纸低1.5%ISO;不透明度与GCC加填纸相当,比滑石粉加填纸高11.0%;灰分值比GCC加填纸低6.21%,比滑石粉加填纸低8.28%。

高固含量碳酸钙浆料的制备及其稳定性研究

为降低造纸填料干燥所需能耗,提高填料留着率,优化造纸制浆工艺,通过调节聚丙烯酸钠、焦磷酸钠、乳化剂OP-10、消泡剂硅类4种助剂用量,将用于造纸的碳酸钙制备成50%高稳定性浆料。研究了助剂用量对碳酸钙浆料沉降高度、黏度的影响及碳酸钙浆料的稳定机理。结果表明,制备的高固含量碳酸钙浆料黏度为94.17 mm2/s,168 h后仍保持高稳定性,Zeta电位为-29.43 m V,其稳定机理主要是空间位阻作用。

纳米包覆重质碳酸钙用作造纸填料的研究

在Ca(OH)2-H2O-CO2体系中对重质碳酸钙(GCC)进行表面修饰,达到对其进行纳米包覆改性的目的,借助SEM观察包覆前后颗粒的表面形态,研究了纳米包覆前后500目、800目和1250目GCC加填对纸张性能的影响,结果表明,纳米包覆后GCC的表面性能得到改善;提高了填料留着率;纸张吸收率降低;纸张强度增加;GCC的目数对加填纸张的性能影响不大。

钛白粉在造纸工业中的应用

钛白粉具有良好的光学特性、易分散性、耐老化性和化学稳定性,广泛应用于涂料、造纸、塑料、油墨和化纤等行业。该文主要介绍了钛白粉及其功能化产品的优异性能以及作为造纸填料、涂布颜料及功能性材料在造纸行业中的广泛应用,并就它的未来发展趋势进行了探讨。