镁铝水滑石用作造纸功能填料及其相关湿部化学行为研究

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1、万方数据学校代码：10225学号：09104学位论文镁铝水滑石用作造纸功能填料及其相关湿部化学行为研究指导教师姓名：申请学位级别：论文提交日期：授予学位单位：李贤慧钱学仁教授硕士2009年4月东北林业大学学科专业：林产化学加工工程论文答辩日期：2009年6月授予学位日期：2009年7月答辩委员会主席：论文评阅人：聋jr．万方数据UniversityCode：10225RegisterCode：09104DissertationfortheDegreeofMasterStudyonMg--A1HydrotalciteUsedasPapermaki

2、ngFunctionalFillerandtheRelated耽tChemicalBehaviorCandidate：Supervisor：AssociateSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：Da．teofOralExamination：University：LiXianhuiProf．QianXuerenMasterChemicalProcessingEngineeringofForestProductsJune，2009NortheastForestry万方数据摘堂摘要镁铝水滑石(

3、HT)具有层间离子可交换性、吸附性等，具有广泛的工业应用前景，如用作高分子材料的阻燃、稳定等多功能填充改进剂、废水处理剂、多种材料的改进剂和中间体等等。本文着重考察了HT用作造纸功能填料及其相关湿部化学行为。考察了HT用作造纸阻燃填料的可能性及对纸品性能的影响。实验结果表明，HT能提高纸品的不透明度和白度，但使纸品的强度有一定程度的降低。当未加阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)、添加HT40％时，纸品的氧指数在25％以上，达到难燃级。当添加0．025％CPAM和30％HT时，氧指数为26．2％。当纸品定量为240g／m2、HT添加量为20％时，氧指数

4、接近25％，基本达到难燃级。考察了HT用作造纸功能填料时对阴离子垃圾捕集的可能性。结果表明，镁铝摩尔比为5：1，层间阴离子为C032-的HT捕集DCS的效果最好，其对废纸浆的最佳处理时间为10"～15min，而温度的影响不显著，当其添加量为20％时，白水的浊度可低至18．6NTU，电导率几乎为O。镁铝摩尔比为5：1，层间阴离子为Cl。的HT对CS的吸附效果最好，当其添加量为15％时，白水中已检测不到胶体物质，浊度为0。而镁铝比均为5：1的N03’．HT和C032_HT对DS的吸附效果较好，当其添加量为10％时，白水的电导率几乎为O。HT捕集DC

5、S的效果远优于沸石和蛋白石等常见多孔填料。通过处理条件、HT的镁铝摩尔比和层间阴离子的选择和优化，可实现I-IT用作造纸功能填料的同时对阴离子垃圾的有效捕集。考察了HT用作造纸填料对AKD施胶效果的影响。结果表明，工业级HT对AKD的施胶效果有较大影响。随着HT添加量的增加，AKD的施胶效果迅速降低直至加填纸无疏水性能，HT加填纸的Cobb值会持续随着AKD的用量增大而减小，填料添加量为10％、AKD用量为0．4％时，加填纸的Cobb值能降至30g／m2。本实验还考察了自制的不同镁铝比HT及镁铝比为5：1型不同层间阴离子的HT作填料对纸张施胶性

6、能的影响，结果表明，当填料添加量低于20％、AKD用量为0．3％、CPAM用量为0．03％时，自制HT加填纸的Cobb值均在14g／m2"--'17g／m2之间，其中S04-9--HT对AKD施胶效果的影响与PCC的相似。本研究制备的镁铝水滑石阻燃纸，阻燃性能好，工艺简单，容易采用现行造纸工艺进行大规模生产；同时，镁铝水滑石的添加，能够对阴离子垃圾进行有效捕集。由于镁铝水滑石制备方法简单，对环境稳定性好，原料价廉易得，本研究所制得的阻燃纸也扩大了镁铝水滑石的使用范围，对镁铝水滑石的工业化应用具有重要意义。关键词填料；镁铝水滑石；阻燃纸；阴离子垃

7、圾；AKD；施胶万方数据东北林业火学颁}：学位论文AbstractMg—Alhydrotalcite(HT)possessesion—exchangeandadsorptionproperties，andSOhasawiderangeofindustrialapplications，suchasflameretardantandstabilizerofpolymermaterials，wastewatertreatmentagent，modifierandintermediateofvariousmaterials．Thispaperfocus

8、edonthestudyofHTusedasapapermakingfunctionalfilleranditsinfluenceonthebehav