学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

沉淀碳酸钙的表面改性及在造纸中的应用

作　者: 罗松琴
导　师: 肖新颜；方义东
学　校: 华南理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 轻质碳酸钙改性造纸留着率
分类号: TS727
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 209次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

造纸工业浆料中的部分原生纤维很早就用矿物填料来代替。纸张的光学性能、纸张的匀度、印刷适性、造纸成本决定了填料的添加量。而纸张中填料含量的增加,会降低纤维与填料、纤维与纤维之间的结合力,从而导致纸张的松厚度、挺度和强度的降低以及纸张的掉毛、掉粉和纸机磨损。碳酸钙的表面改性是改善加填纸性能的有效途径之一,这方面的研究在这几年十分活跃。在造纸过程中为使填料加添量以及填料加添后的造纸效果达到最佳,同时控制造纸中出现其它问题。前人对填料做了大量的研究,如填料的预絮聚、细胞腔加填、不同浆种与填料结合、在纸张中加填淀粉等。在本课题研究中,采用淀粉与脂肪酸或脂肪酸盐复配,对轻质碳酸钙进行表面改性,从而改善纤维与填料间、纤维与纤维间的结合,改善填料留着率以及纸张强度。研究分两阶段进行:第一阶段:首先通过脂肪酸或脂肪酸盐与淀粉复配,对轻质碳酸钙进行表面改性,将相同量的改性碳酸钙加添到纸张中,通过对纸张的耐破强度、抗张强度、撕裂强度的结果综合评价,确定最好的改性剂。采用正交实验,探讨糊化时间、糊化温度、保温时间、改性剂用量等因素对碳酸钙改性的影响,从而确定最佳改性操作工艺条件。采用Zeta电位、电导率等手段表征改性后碳酸钙的特性,并利用光学显微镜和扫描电镜(SEM)观察改性前后碳酸钙形貌表征。研究结果表明:由硬脂酸/淀粉改性轻质碳酸钙的效果最好,改性后轻质碳酸钙的Zeta及电导率发生明显变化;改性后轻质碳酸钙的颗粒没有明显团聚现象,其在水中的分散性能也较好。第二阶段:先将硬脂酸/淀粉改性轻质碳酸钙加填到纸张中,研究改性后纸张的各项物理性能及光学性能等变化。然后采用浊度计和动态滤水仪间接反映改性填料的单程留着率,并利用SEM观测纸张的形貌特征。研究结果表明:抄纸过程中,改性碳酸钙的单程留着率比未改性碳酸钙在纸张中的单程留着率高,以改性碳酸钙为填料的纸张物理性能明显提高,但白度与不透明度比未改性的有所降低。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-27
  1.1 碳酸钙填料在造纸中的应用  10
  1.2 碳酸钙填料的种类  10-13
    1.2.1 重质碳酸钙  12
    1.2.2 沉淀碳酸钙  12-13
    1.2.3 活性碳酸钙  13
  1.3 造纸工业中改性碳酸钙国内外研究的现状  13-25
    1.3.1 碳酸钙在中酸性造纸中的改性  14-17
    1.3.2 碳酸钙在碱性造纸中的改性  17-25
  1.4 其他相关技术  25
  1.5 论文的研究意义及内容  25-27
    1.5.1 论文研究的意义  25-26
    1.5.2 论文研究的主要内容  26-27
第二章实验部分  27-32
  2.1 实验原料  27
  2.2 实验仪器  27-28
  2.3 实验方法  28-32
    2.3.1 改性剂的选择及实验步骤  28-29
    2.3.2 手抄片的制备及其纸张的性能检测  29
    2.3.3 最佳改性工艺条件的选择  29
    2.3.4 改性轻质碳酸钙Zeta 电位的测定  29
    2.3.5 改性轻质碳酸钙和纸浆悬浮液的电势及电导率的测定  29-30
    2.3.6 改性后轻质碳酸钙的单程留着率的测定  30
    2.3.7 加填改性填料手抄片的制备及纸张性能的检测  30-31
    2.3.8 改性填料及加填后手抄片的扫描电镜(SEM)观察分析  31-32
第三章轻质碳酸钙的改性及其在造纸中的应用  32-64
  3.1 改性剂的选取  33-35
  3.2 最佳工艺条件的确定  35-39
    3.2.1 硬脂酸改性轻质碳酸钙的最佳实验条件的确定  35-37
    3.2.2 油酸钠+月桂酸钠改性轻质碳酸钙的最佳实验条件的确定  37-39
  3.3 Zeta 电位的测定结果  39-40
  3.4 改性碳酸钙与纤维组成的悬浮液的电势及电导率的分析  40-43
    3.4.1 硬脂酸改性轻质碳酸钙与纤维的悬浮液的电势及电导率分析  40-41
    3.4.2 油酸钠+月桂酸钠改性PCC 与纤维悬浮液的电势及电导率分析  41-43
  3.5 单程留着率  43-48
    3.5.1 硬脂酸与淀粉复合改性后填料的单程留着率  43-46
    3.5.2 油酸钠+月桂酸钠与淀粉复合改性后填料的单程留粉率的结果讨论  46-48
  3.6 加填后纸张物理性能与光学性能的检测  48-58
    3.6.1 硬脂酸改性PCC 加填后纸张的物理性能与光学性能的检测  48-53
    3.6.2 油酸钠+月桂酸钠复合改性加填后纸张的物理性能与光学性能检测  53-58
  3.7 改性轻质碳酸钙及加填后纸张的SEM 分析  58-62
    3.7.1 改性轻质碳酸钙的光学显微镜和SEM 观测分析  58-60
    3.7.2 轻质碳酸钙加填纸张纤维表面的SEM 分析  60-62
  3.8 本章结论  62-64
第四章结论  64-66
  4.1 本论文的主要结论  64-65
  4.2 本论文的创新之处  65
  4.3 展望  65-66
参考文献  66-71
致谢  71-72
附录  72

沉淀碳酸钙的表面改性及在造纸中的应用

内容摘要

全文目录

相似论文