造紙用超細高嶺土加工工藝

高嶺土在造紙工業的應用主要分為兩個方向，一是造紙（或稱抄紙）過程中使用的填料，另一個是在表面涂布過程中使用的顏料。

 

對于一般文化紙，填料量占紙重量的10-20%。對于涂布紙和紙板(主要包括輕量涂布紙、銅版紙和涂布紙板)，除了需要填料外，還需要顏料，填、顏料用的高嶺土所占比重為紙重的20-35%。

高嶺土應用于造紙，能夠給予紙張良好的覆蓋性能和良好的涂布光澤性能，還能增加紙張的白度、不透明度，光滑度及印刷適性，極大改善紙張的質量。

各工業部門對不同用途的高嶺土都有具體的粒度和細度要求。一般用于造紙的都是超細高嶺土。如美國對用作涂料的高嶺土要求小于2μm的含量占90—95%，造紙填料小于2μm的占78—80%。超細高嶺土賦予涂布紙和紙板較高的紙面光澤度、平滑度，較小的涂層孔隙孔徑，提高油墨干燥速率。

1、超細粉碎

日本專利介紹，通過應用合成樹脂球的濕法球磨機或介質攪拌型磨機將平均粒徑為1.5-6μm之間的高嶺土磨碎，通過這種方法獲得涂布級高嶺土，既不會破壞高嶺土的結晶，又不會使涂布液粘度提高，特別是代替剝片粘土。

 

2、降低粘度

加入分散劑改善高嶺土粘度特性是目前常用的一種有效方法，應用廣的是加入聚丙烯酸鹽、聚磷酸鹽等負電性分散劑來調節料漿的粘度。

分散劑可以改善高嶺土懸浮液的分散狀況和流變性，能明顯地改善洗選、水力旋流器分級、高梯度磁選等分選效果，提高生產能力，且易于控制和操作。

值得注意的是，使用分散劑改善漿料粘度，實驗條件的改變對吸附的影響很大，分散劑制漿工藝比較講究，隨分散劑的不同，操作工藝也會有差別。

 

3、精細分級

國外高嶺土超細分級技術和設備進展較快，尤其是美國、英國等一些國 家的高嶺土加工，離心機早已成功地用于高嶺土的超細分級，產品粒度達到數微米或亞微米的范圍。

 

水力旋流器作為微米級超細分級設備也有很大發展，瑞典、英國、德國等研制出了一種直徑為10mm的水力旋流器，成功地用于-10μm高嶺土分級。

 

4、表面改性

高嶺土表面改性是指用物理、化學方法對高嶺土粉體表面進行處理，以改變其表面電性、表面浸潤性、表面吸附性和反應特性等性質。

高嶺土表面結構官能團有-Si（Al）-OH、-Si-O-Al-和-Si（Al）-O，這些活性點是對高嶺土進行表面改性的基礎。

偶聯劑改性是目前主要的方法，目的在于改變高嶺土表面親水親油性，提高與有機相中的相容性。

 

5、脫水

近年來出現了一種利用電場中荷電粒子電泳特性的新型過濾工藝——電泳電滲過濾機。其原理為：在電場中，帶負電的粒子移向陽極，雙電層中配衡離子移向陰極。當順利抵達陽極時，在用來保護電極的陽極薄腆上形成濾餅，陽極濾餅采用電滲法進一步脫水，多余水分以電滲原理用泵通過荷電的浦餅毛細管排出，而濾布所粗蓋的陰極室則在真空條件下協助濾液排出。

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