合成填料

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1．合成硅铝填料

合成硅铝填料是在激烈搅拌的条件下，把水玻璃加入硫酸铝溶液中，生成无定形葡萄状沉淀而制得。

(1)原料

❶ 水玻璃：硅(氧化钠比氧化硅)=1∶3．18，密度1．377g／cm³，浓度(100g水玻璃液中含氧化钠、氧化硅量)36．28%。

❷ 硫酸铝：造纸用，含三氧化二铝15．8%。

❸ 氢氧化钠：工业用。

合成硅铝填料制备时原料配比如表10—4—23所示。

表10—4—23

1—搅拌桶(300L) 2—搅拌器(1380r／min) 3—泵 4—压力表

(4)使用效果

使用合成硅铝填料与使用碳酸钙附加滑石粉混合填料相比，在抄造定量为30g／m²的薄凸版纸时，合成硅铝填料对纸张的不透明度和白度均有提高，其对比如表10—4—24所示。

表10—4—24

1，2，3—密封贮槽 4，5．6—转子流量计 7—强化器 8，9，10—压力表 11—成品贮槽

(5)设备情况

❶ 三种溶液分别贮存在密封贮槽内，为了提高溶液混合时的剧烈程度，还往贮槽内通入压缩空气，维持压力为294kPa(3kg／cm²)

❷ 三种溶液的混合是在如图10—4—4所示的强化器内进行。

❸ 三种溶液的投料量分别以转子流量计来控制。

(6)生产操作

❶ 在压缩空气的作用下，水玻璃溶液呈急流状态通过转子流量计进入强化器。

❷ 同样，盐酸沿著水玻璃溶液的流动方向自另一进口进入强化器。

❸ 在同样条件下，氯化钙溶液自强化器下面的进口进入强化器。三者混合后得到的反应物，导入一预先加有部分5%氯化钙的带搅拌器的贮槽中。

❹ 所得产品为pH值8～10的白色悬浮液，这种成品可立即投入造纸厂使用，也可经过洗涤、干燥和研磨成粉末备用。

(7)使用效果

以硅质填料与其他填料相比的生产试验结果如表10—4—27所示。

表10—4—27

另一生产试验结果如表10—4—28所示。

表10—4—28

硅质填料的优点是颗粒小，分散性好，在添加量不太大的情况下可获得较高的自度和不透明度，但硅质填料的缺点是成本较高。

3．纤维填料

一种纤维填料是用纸浆纤维与氯化钙和水玻璃充分混合而制成。

(1)制备原理

纸浆纤维经氯化钙处理后有润胀作用，另外氯化钙与水玻璃作用生成硅酸钙小粒子，它牢固地吸附在纸浆纤维上纤维填料，其反应式如下：

(2)制备过程

制备过程的两种配比如表10—4—29所示。

表10—4—29

制备过程是，先将氯化钙溶于水，过筛后加入打浆机中，随后开动打浆机将漂白亚硫酸盐木浆逐步加入，调节至一定的浆料浓度进行打浆。待打浆至打浆度38～40°SR，加入水玻璃溶液，并用硫酸铝溶液调节pH值至5．0～5．5左右，继续打浆45min，此时即制得纤维填料。

(3)使用效果

使用15%纤维填料和用5%二氧化钛施加在纸浆内相比较，其抄得的纸张的白度和不透明度基本相近，为此纤维填料的加填效果是较好的。

4．塑料填料

国外研制了一种以聚乙烯为主要成分的塑料填料，它的密度比高岭土小一半，为此适宜于作为低定量纸的填料。另外，还研制出一种以尿素树脂构成的塑料填料，它对提高纸的白度和不透明度是有效的。