碳化精制工藝對白泥碳酸鈣品質的影響研究.pdf

1、白泥碳酸鈣是造紙行業(yè)中堿回收工段的固體廢棄物，它能夠替代輕質碳酸鈣（PCC）作為紙張?zhí)盍?，其?jīng)濟與環(huán)境效益明顯。然而，白泥碳酸鈣精制為紙張?zhí)盍系倪^程中發(fā)現(xiàn)，利用二氧化碳（CO2）碳化精制得到的白泥碳酸鈣填料加填后，加填紙的AKD施膠效率顯著降低，限制了白泥碳酸鈣作為造紙?zhí)盍系拇笠?guī)模應用。因此，為了提高碳化精制后白泥碳酸鈣的品質及應用性能，本課題針對碳化精制工藝對白泥碳酸鈣品質及其加填紙施膠性能的影響機理進行研究，在此基礎上，研究添加劑調

2、控碳化精制工藝實現(xiàn)對白泥碳酸鈣品質的改善，以期為提高堿回收白泥碳酸鈣的品質控制提供依據(jù)，促進其資源化利用技術發(fā)展。本論文的主要研究成果如下：
　　研究碳化程度對施膠性能的影響，結果表明：碳化程度越高，制備的白泥碳酸鈣細小粒子的含量越多，相應的白泥碳酸鈣加填紙的AKD施膠性能越差；細小粒子含量是影響碳化白泥碳酸鈣加填紙施膠性能的重要因素之一。
　　研究并闡明碳化白泥碳酸鈣對加填紙AKD施膠性能的影響及其作用機理，結果表明：盡管

3、白泥碳酸鈣細小粒子在抄紙過程中低留著特性會導致部分被其吸附的AKD無效流失，但采用強化碳化白泥碳酸鈣細小粒子組分的留著，并未提高加填紙的施膠性能。因此，細小粒子低留著導致的AKD流失并不是導致碳化白泥碳酸鈣加填紙施膠性能差的主要原因。主要原因是由于細小粒子表面形貌不規(guī)則，碳化白泥碳酸鈣具有大的比表面積、孔體積及孔徑，更容易吸附AKD，其加填紙在干燥過程中，這些被吸附的AKD更容易遷移至白泥碳酸鈣的孔隙內，使得能與纖維表面的羥基反應產(chǎn)生憎

4、水性能的有效AKD的量減少，最終AKD施膠效率較差。
　　基于碳化白泥碳酸鈣對AKD施膠影響機理的研究結果，研究分別采用聚乙二醇和聚丙烯酸鈉協(xié)同碳化，改善白泥碳酸鈣形貌和孔結構，進而強化加填紙的施膠效果。結果表明，采用聚乙二醇協(xié)同碳化處理可改善白泥碳酸鈣的孔體積及孔徑，從而達到控制白泥碳酸鈣品質的目的，但其品質與商品輕質碳酸鈣相比存在一定差距。
　　采用聚丙烯酸鈉協(xié)同碳化，通過調控碳化白泥碳酸鈣的細小粒子含量，細小粒子表面形

5、貌，碳化白泥碳酸鈣的比表面積、孔體積及孔徑來達到控制碳化白泥碳酸鈣的品質的目的。研磨前投料由于機械摩擦會破壞聚丙烯酸鈉與白泥碳酸鈣的作用，碳化過程中聚丙烯酸鈉對白泥碳酸鈣細小粒子及微觀性能的調控作用減弱，不利于對白泥碳酸鈣品質的控制；研磨后投料聚丙烯酸鈉能有效控制細小粒子的含量，有利于控制白泥碳酸鈣品質。碳化精制過程中，直接投放聚丙烯酸鈉液體可有效控制白泥碳酸鈣品質；投放聚丙烯酸鈉固體協(xié)同碳化時，需要提供一定溶解時間以利于聚丙烯酸鈉溶解