即滑石粉水合硅酸镁,化学式为Mg3[Si4O10](OH)2,属于单斜晶系,具有四面体层状结构。结构单元层内电荷平衡,层间畴无离子填充,结构单元层间存在弱分子键。八面体片由[MgO4(OH)2]组成,属于八面体结构。平坦的二氧化硅暴露在平行表面上,二氧化硅的四面体结构形成强亲油疏水性。同时,滑石具有电绝缘、耐高温、耐酸碱等特性。其超细粉末具有良好的吸附性和覆盖性。
1.应用现状:滑石广泛分布于地壳和岩石圈中,产量较大,可广泛应用于造纸工业。滑石具有化学稳定性、低硬度、润滑性、层状结构、亲油性和疏水性[10]。在造纸工业中合理利用滑石的这些特性,可以有效改善纸张的性能。在我国,50%以上的滑石粉用于造纸工业,用途主要包括纸张填料、涂料和树脂控制剂。
滑石在造纸过程中用作填料具有以下优点:①有利于提高纸张的平滑度、不透明度和印刷适性;②磨损值小,可延长造纸网的使用寿命;(3)化学性质稳定,不仅适用于酸性造纸,也可用于含碳酸钙的中性造纸;④与施胶剂结合良好,保持施胶剂,防止油墨渗透;⑤亲脂性好,能吸附有机物,保持白水和浆料系统的清洁,可作为填料避免树脂障碍,有助于废纸脱墨中油墨的去除;⑥具有一定的疏水性和润滑性,能降低纸张的吸水率,提高纸张的平滑度和柔软度,减少压光、整饰等操作障碍;⑦有利于留纸,降低吨纸产品纤维消耗。
滑石作为涂布颜料,具有良好的纤维遮盖能力和印刷效果,可以提高涂布纸的白度、不透明度、平滑度和印刷光泽度,赋予纸张高吸墨性,提高凹印质量。而且滑石具有润滑性,用其制成的涂布纸在压光机上可以获得较高的光洁度,减少涂布中润滑剂的用量。但滑石粉由于疏水性也有自己的缺点:制备涂料时难以润湿分散,制备的涂料有剪切膨胀,留着率低,容易造成纸粉脱落。因此,有些滑石在使用前需要进行表面处理。
由于滑石的结构特性所导致的亲油性,滑石在制浆造纸中的应用可以有效地控制树脂和阴离子的粘度。一方面可以吸附造纸体系中的疏水性粘附物质,降低阴离子粘附物质的表面能,使其失去特有的粘性,从而抑制粘附物质的粘附、聚结和沉积;另一方面,已经聚结的粘合剂也可以吸附滑石,从而降低粘合剂表面的粘度并避免进一步聚结和沉积。
一般来说,滑石因其独特的疏水性能而在造纸工业中发挥重要作用。如何利用好滑石的特性,需要不断探索。
二。滑石新产品目前,可应用于造纸工业的滑石新产品主要有阳离子改性滑石、固体石蜡、AKD改性滑石、黑滑石、镁铝水滑石等。其中,阳离子改性滑石粉用于造纸时,能更好地吸收造纸过程中产生的阴离子垃圾;用固体石蜡和AKD改性的滑石作为纸张填料时,纸张可以获得较高的抗液体渗透性能,用AKD改性的纸张抗张强度会显著提高。煅烧超细黑滑石的白度可达92%以上,其原有的疏水性会发生变化,颗粒表面呈现多孔结构,增加了其比表面积和吸附能力。理论上可作为功能性造纸涂布颜料(代替部分二氧化钛和煅烧高岭土)、功能性造纸填料和造纸粘度控制剂,具有潜在的市场开发前景。镁铝水滑石作为纸张填料,可以提高纸张的不透明度和白度,具有良好的阻燃效果。
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