PDF《浅谈蛭石在造纸中的应用》

・ 论文与综述・ 浅谈蛭石在造纸中的应用 李静 高玉杰 任继春 天津科技大学 (300222) 摘要天然矿物蛭石本身具有多种优良性质和广泛的应用领域 ,本文简单介绍了其在特种纸生产及水处 理中的应用 关键词 蛭石 膨胀性 絮凝剂 水处理 蛭石(又名水云母) 是一种铁镁质铝硅酸盐矿物 , 化学成分为 ( Mg , Fe , A1)

3 [ ( Si , A1) 4O10 ] ( OH)

2 ・ 4H2O.

蛭石在天然状态下具有云母的某些特性 ,呈鳞 片状、 片状 ,易于劈分成小片 ,具有挠性.当加热到 150~950 ℃ 时 ,将失水膨胀 ,体积增大 18~25 倍.膨 胀后的蛭石具有松散、 密度低、 化学性质稳定、 隔热、 隔音、 抗菌、 耐火、 耐冷等优良性能.除此之外 ,蛭石还具 有良好的阳离子交换性和吸附性.目前 ,蛭石广泛应 用于农业、 园艺、 环保、 石化等领域 ,同时 ,在建筑、 电力、 石油、 化工、 冶金、 纺织等行业也具有广泛的用 途[1 ] .由于蛭石本身存在多种优良的性能 ,对其开发 应用的领域正在逐渐拓宽 ,在造纸行业中人们充分利 用了蛭石的热膨胀性、 隔热、 耐火及离子交换性和吸附 性等性能来生产特种纸及处理造纸废水.

1 用于生产特种纸 蛭石表面色彩斑澜 ,有淡绿、 深绿、 黄铜、 青铜、 银灰、 金黄等不同颜色 ,并闪烁珍珠光泽.由于本身具有 美丽色泽和特殊质感 ,在纸页抄造中加入蛭石 ,即可制 成独具特色的纸页 ,如装饰用纸.目前 ,国内外都有研 究以纸或其它材料为基材 ,填加蛭石来生产壁纸 ,其简 单生产工艺为 :蛭石原矿经烘干、 碎解和筛选后与胶粘 剂混合涂于纸基上 ,再进行压花和复卷.经以上工艺 生产出的壁纸色彩华丽、 耀眼 ,既具有原始粗犷感、 又 具有现代典雅感 ,同时还具有一定的保温、 吸音、 吸湿 和防火性能.另外 ,由于蛭石本身具有抗菌性 ,所以添 加蛭石生产的壁纸也具有一定的抗菌性能 ,也就是说 , 在纸料中加入蛭石可生产出各种集装饰性与功能性为 一体的特种纸[2 ] . 蛭石本身为层状结构 ,其层间充填着可交换性阳 离子和水分子.蛭石被加热后 ,层片间的水在比较低 的温度下排出 ,并在蛭石的层片间产生蒸汽.随着加 热温度的升高 ,水蒸汽在层间产生的压力逐渐增大 ,从 收稿日期 :2003 -

02 -

24 而导致蛭石沿垂直于层面方向迅速撑开 ,体积膨胀 ,也 就是通常所说的蛭石在加热后具用膨胀性能.试验表 明 ,煅烧温度在

130 ℃ 以下时蛭石脱水速度小 ,蒸汽产 生的压力不足以使其膨胀 ;

当温度大于

150 ℃ 时 ,随加 热速度增大水蒸汽在层间的压力也不断增大 ,促使蛭 石在垂直层面方向产生膨胀.加热速度越大膨胀倍数 越大[3 ] . 由于蛭石本身具有上述的膨胀性和耐高温性能 , 在实际生产中为了充分利用其该方面的特性 ,大多以 无机纤维为主要原料配加蛭石来生产防火板、 耐高温 纸及隔热减震材料等.在环境温度大于

150 ℃ 时蛭石 开始膨胀 ,从而导致添加了蛭石的纸页随之膨胀.此时,随温度的升高纸页厚度不断增加 ,最终纸页膨胀至 原厚度的几倍.膨胀后的纸页具有很高的弹性和很好 的隔热性可用于制作各种类型的抗高温纸与隔热、 减 震衬垫.目前 ,国内外都有相关文章及专利报道利用 蛭石来生产隔热、 减震衬垫、 复合防火板等 ,如在纸料 中添加蛭石来生产废气净化器的密封垫圈[4 ] .日本 有专利报道 ,以无机纤维原料为主要原料 ,加入未膨胀 蛭石粉和一定量比例的无机粘合剂来生产隔热弹性 纸 ,用该法生产的纸页具有一定的弹性和隔热性[5 ] . 另外 ,用蛭石制成的刹车片具有良好的耐热性 ,其抗 剪、 抗弯强度较高 ,制动效果好[6 ] .