随着更高速、更复杂纸机以及多种化学添加剂的出现,封闭白水循环,填料负荷增加及二次纤维用量上升,使造纸技术有了很大的进展。增加细小纤维和填料的留着;同时改善纸机的滤水状况,可以大大提高经济效益。并可改善纸张的某些性能。另外,纸机车速的提高必然引起纸页成形时受到更大的剪切力。这就要求所形成的絮聚体必须有一定的耐剪切性,传统的工艺改进以及机械方法已不能适应这种要求。为了达到这些目的我们必须开发更多清洁、有效而又经济的助留助滤剂。膨润土矿石质量的一般工业要求以矿石中蒙脱石含量来衡量:边界品位:≥40%。
海德罗科尔(Hydrocol)系统是由英国联合胶体公司开发的一种由改性的膨润土和高分子阳离子型聚合物组成的新型多元微粒助留助滤系统。助留机理是添加高分子量聚合物在浆料中,所形成的絮聚体被混合泵和筛浆机剪断,改性膨润土在浆料中使其凝聚,结果就形成了独特的凝聚体结构。即使在白水中也能看到极强的再凝聚效果。5)特别适合于采用阳离子型表面活性剂对钠基、钙基膨润土或酸性白土进行有机化改性。
助留助滤系统膨润土的典型粒子为层厚0.9nm,层叠5~7层,表面约为300nm×100nm的层片状结构。其水化时的比表面积较大,约为700~800m2/g。膨润土片层有负电性表面和正电性边缘,易于吸附胶体物质。当膨润土在水中被水解,阳离子以钠离子形式形成带负电荷的粒子。这种带负电荷的粒子,不受pH值的影响,在酸性和碱性中同样显示良好的性能。造浆抗盐膨润土滤失量小于14ml,在海水、高矿化度水质条件下可形成稳定的高悬浮性泥浆体系,形成低渗透、柔韧、薄而致密的良好滤饼层,从而有利于稳定井壁、***泥浆流失。适合在机制纸和纸板的所有领域中的酸性和中性抄纸,可获得以往的单一聚合物所不能收到的高留着率和高滤水效果。
膨润土的上述特性,铸造用膨润土,被广泛地用于助留助滤剂和白水回收处理等造纸工艺中。下面为采用Hydrocol的微粒子助留体系用于白水封闭系统的生产实例:加拿大蒙大拿的一家用OCC生产瓦楞纸板的工厂,在白水封闭后使用Hydrocol膨润土助留助滤系统,使造纸废水的排放量从6000m3/d减少为零,石油国标膨润土,留着率从85%提高到92%,且白水回用后节省能源5%。这些电性相反的离子是以水化离子形式存在于溶液当中,带负电荷的蒙脱石颗粒吸附水化阳离子形成双电层。
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