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改性沉淀碳酸钙在造纸行业中的应用探讨

时间:2018-6-5 19:20:27 点击:11

  核心提示:采用鳌合型钛酸酯偶联剂对沉淀碳酸钙进行改性,将改性产物经550℃锻烧,得到改性碳酸钙。将改性碳酸钙用作造纸填料,纸张的白度略有升高,力学性能有一定程度的下降,填料留着率没有发生明显的变化。 钛酸酯偶联剂能与无机物表面羟基起反应,可使填料得到活化处理。因此在塑料行业,它经常被用于偶联热塑型聚合物和干燥...

    采用鳌合型钛酸酯偶联剂对沉淀碳酸钙进行改性,将改性产物经550℃锻烧,得到改性碳酸钙。将改性碳酸钙用作造纸填料,纸张的白度略有升高,力学性能有一定程度的下降,填料留着率没有发生明显的变化。
    钛酸酯偶联剂能与无机物表面羟基起反应,可使填料得到活化处理。因此在塑料行业,它经常被用于偶联热塑型聚合物和干燥的填料,从而提高填充量,减少树脂用量,降低制品成本,同时改善加工性能,增加制品光泽,提高产品质量。纸张的强度主要来自于纤维素分子间氢键的相互作用,应用到造纸中会得到什么样的效果呢?

1、改性PCC的制备

    在60℃水浴中放置一个150mL三口瓶,在三口瓶中用50mL去离子水将5g绝干PCC分散均匀,加入一定量的二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯(TBD)偶联剂,在300rpm速度下搅拌20min。离心,弃去上清液,用去离子水洗涤沉淀2-3次,将沉淀转移至烘箱中105℃烘干1h,再转移至马弗炉中于550℃锻烧4h。
2、XPS图谱

    二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯(TBD)用量为2%时,改性前后PCC的红外图谱图3显示:改性后,在波数500-700cm-1处有一较明显的吸收峰,这与二氧化钛的吸收峰相吻合,可以推测改性物中有钛的氧化物存在。另外改性物失去了728.73nm处的吸收锋,推测是由于改性过程中对碳酸钙进行的处理产生的影响。


3、在造纸中的应用效果

    将制备的改性碳酸钙抄纸,结果如表2所示。随着二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯(TBD)用量的升高,纸张的白度稍有提高,二氧化钛具有增白的作用,推测是钛的氧化物在纸张增白中起了一定作用。当改性碳酸钙加入后,纸张的力学性能,尤其是抗张指数呈现明显的下降,这是由于与碳酸钙相比,钛酸钙与纤维间的相互作用比较差的缘故。填料留着结果显示,改性前后,碳酸钙的留着没有明显变化。

4、结论

    相比较碳酸钙二氧化钛的高温(通常高于1000℃)固相合成钛酸钙的方法,采用水溶性的鳌合型的钛酸酯偶联剂对碳酸钙进行处理,经较低的温度(550℃)锻烧,即可以得到钛酸钙晶体。
    将制备得到的改性碳酸钙在成纸中应用结果显示,纸张的白度有一定的改善,但由于包覆层与纤维的相互作用比较差,因此成纸的强度略有下降;填料的留着没有发生明显的变化。
(文章来源:浆纸技术)

作者: 来源:浆纸技术

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