吸油值是涂布造紙用煅燒高嶺的重要指標,吸油值越高,印刷適性越好。提高煅燒高嶺土吸油量的方法主要有煅燒、酸/堿改性及表面改性等。
1 煅燒
孫濤等以唐山煤系高嶺土為原料,研究了煅燒高嶺土吸油值的影響因素。結果表明:
(1)煅燒溫度對煤系煅燒高嶺土的吸油值影響很大。煅燒溫度低于750℃時,吸油值隨煅燒溫度升高而增大,若溫度繼續升高,吸油值則開始逐漸降低。
(2)煅燒高嶺土的比表面積越大,孔徑分布中微孔成分越多,平均孔徑越小,吸油值越高。煅燒溫度低于800℃時,煅燒高嶺土的孔徑分布較集中于微孔和中孔,平均孔徑較小,比表面積較大,因而吸油值較高;煅燒溫度升高至800℃以后,高嶺土發生燒結導致微孔閉塞,孔徑分布向中孔和大孔集中,平均孔徑增大,比表面積減小,因而吸油值較小。
2 酸/堿改性
高嶺土原礦成分復雜,結構各異,由于孔徑分布主要以大孔為主,因此其比表面積較小。通過酸、堿改性,可將高嶺土中的Al、Si等元素浸出,豐富其孔道結構,進而提高產品吸油值。
王玉飛等通過堿改性大幅提高了高嶺土的吸油值,最佳條件為:3mol/L NaOH以堿土比6mL/g在90℃下處理高嶺土2h。堿改性高嶺土后平均孔徑得到提高,孔分布更為集中,孔洞數量和比表面積大大增加,因而吸油值有所提高。
3 表面改性
郭霞等選用了多種改性劑對煅燒高嶺土進行改性研究,結果表明:CaCl2和MgCl2及其水合物能有效提高煅燒高嶺土的吸油值。
(1)CaCl2的最佳改性條件為:磨細后取煅燒高嶺土的2%,適當吸水后添加,在150℃下攪拌保溫1h效果最佳,其可以將煅燒高嶺土的吸油值從65.90g/10g提高到80.70g/10g。
(2)MgCl2的最佳改性條件為:磨細后取煅燒高嶺土的2%,讓其適當吸水后添加,在150℃下保溫2h,效果最佳,可以將煅燒高嶺土吸油值從65.90g/100g提高到84.76g/100g。
目前,我國現有水洗高嶺土吸油量水平40-45mL/100g,煅燒高嶺土吸油量水平61-71mL/100g,而美國喬治亞州McIntyre的高嶺土工廠BASF生產的Ansilex93吸油量水平可達100mL/100g以上。因此,市場上高吸油值煅燒高嶺土產品還是相當緊缺,尋求提高高嶺土吸油值的方法具有重要意義。
來源:煅燒高嶺土的比表面積與吸油性能,作者:孫濤、周春宇、陳潔渝等;提高高嶺土吸油性能的研究,作者:郭霞;高嶺土酸堿改性的過程分析及吸油性能研究,作者:王玉飛
編輯整理:粉體技術網
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