学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

涂布造纸高岭土粘度特性试验研究

作　者: 吕发奎
导　师: 袁继祖；雷东升
学　校: 武汉理工大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 高岭土粘度特性分散剂粘度浓度流变性
分类号: TS727
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 406次
引　用: 5次
阅　读: 论文下载

内容摘要

高岭土作为涂布造纸中的重要原料，由于其特殊的结构和性质而在造纸中有着不可替代的地位。但目前国内高岭土企业生产的高岭土产品在粘度指标上绝大多数达不到造纸要求，因而，如何改善国内高岭土的粘度特性，使其粘度浓度提高到68—70％，能广泛应用于涂布造纸工艺，具有十分重要的意义。这也是高岭土行业研究的难点和热点。本课题试验选用国内最具有代表性的茂名和苏州两地的高岭土产品为原料，通过加入高效复合分散剂和使用机械方法来改善其粘度特性，使其粘度浓度提高到了69％以上，流变性得到改善，达到了涂布造纸的要求。并运用现代测试手段对其分散机理和流变特性进行了研究。首先通过对影响高岭土浆料分散的主要因素进行试验研究，确定了高岭土矿浆分散的最佳操作条件，即浆料体系的pH值控制在7.0—8.0之间；分散机的转速为2500—3000r／min；分散搅拌的时间为10—15min。分别在固含量为63％和68％时，进行了各种分散剂对两种高岭土试验原料的粘度影响试验。结果表明，无机分散剂中药剂1效果最明显，有机分散剂中药剂5效果最明显。但是，无机分散剂用量太大而且在浆料固含量较高时的效果有限；有机分散剂效果明显，但成本太高，两者均不宜单独使用。因而，又进行了无机和有机分散剂的复配试验。通过药剂1和其它有机分散剂的复配试验，确定了对两种高岭土试验原料均使用药剂1和药剂5复配组合，最佳复合分散剂用量分别为：药剂1为4.0kg／t，药剂5为3.0kg／t。测试结果表明，在使用高效复合分散剂后，苏州高岭土的粘度浓度从61.42％提高到了68.33％；茂名高岭土的粘度浓度从64.03％提高到了69.56％。为取得更好的效果，又进行了机械方法试验。结果表明，在加入高效复合分散剂后再使用双螺杆挤压机作用，苏州高岭土的粘度浓度可以提高到69.14％；茂名高岭土的粘度浓度可以提高到70.32％。对高岭土浆料的分散机理进行了探讨，分散剂对高岭土粘度特性的改善主要是通过在高岭土表面吸附，使其表面ξ电位负性增加，颗粒间的排斥力增加，“T”型絮凝结构被破坏，从而使悬浮液体系的粘度降低；机械作用能使高岭土颗粒沿片状定向排列，结构体被破坏，结构粘度降低，从而粘度浓度提高。对流变性进行了试验和机理研究。结果表明：在高岭土悬浮液中加入分散剂和使用机械方法后，浆料体系由塑性流体变为假塑性流体，流变性改善，适于作涂布造纸涂料。

全文目录

第一章绪论  9-21
  1．1 前言  9-10
  1．2 涂布造纸高岭土的粘度特性及质量要求  10-11
    1．2．1 涂布造纸高岭土及粘度特性  10
    1．2．2 涂布造纸用高岭土的质量标准  10-11
  1．3 高岭土的矿物学性质  11-16
    1．3．1 高岭石的晶体结构  11-12
    1．3．2 高岭石的解理特性  12-13
    1．3．3 高岭石的表面电性  13-14
    1．3．4 埃洛石的晶体结构与形态  14-16
  1．4 影响高岭土粘度特性的因素  16-18
  1．5 国内外研究现状  18-20
  1．6 课题研究的目的、内容及意义  20-21
第二章试验原料、试剂、仪器与研究方法  21-28
  2．1 试验原料  21
  2．2 试验主要试剂  21-22
  2．3 试验主要仪器  22
  2．4 试验研究方法  22-28
    2．4．1 试验原料分析  22
    2．4．2 粘度特性试验  22-26
      2．4．2．1 粘度测试方法  22-23
      2．4．2．2 粘度浓度测试方法  23-24
      2．4．2．3 影响因素探索试验  24
      2．4．2．4 分散剂试验  24-25
      2．4．2．5 复合分散剂试验  25
      2．4．2．6 机械方法试验  25-26
    2．4．3 相关的机理研究测试试验  26-28
      2．4．3．1 ξ电位测试  26-27
      2．4．3．2 流变性测试  27-28
第三章试验结果及分析  28-52
  3．1 试验原料分析  28-33
    3．1．1 化学成分分析  28
    3．1．2 粒度组成分析  28-29
    3．1．3 透射电镜分析  29-30
    3．1．4 X射线衍射分析  30
    3．1．5 粘度浓度测试结果  30-33
  3．2 粘度特性影响因素探索试验  33-36
    3．2．1 固含量对高岭土浆料粘度的影响  33-34
    3．2．2 pH值对高岭土浆料粘度的影响  34-35
    3．2．3 搅拌时间对高岭土浆料粘度的影响  35
    3．2．4 搅拌强度对高岭土浆料粘度的影响  35-36
  3．3 分散剂试验  36-41
    3．3．1 固含量为63％时的分散剂试验  37-39
    3．3．2 固含量为68％时的分散剂试验  39-41
  3．4 复合分散剂试验  41-43
  3．5 加分散剂后的粘度浓度测定  43-44
  3．6 机械方法试验  44-49
    3．6．1 搅拌磨  44-45
    3．6．2 胶体磨  45-46
    3．6．3 真空练泥机  46-48
    3．6．4 双螺杆挤压机  48-49
  3．7 高岭土浆料的稳定性试验  49-50
  3．8 工艺流程设计  50-52
第四章高岭土的分散机理探索  52-67
  4．1 高岭土的分散机理  52-60
    4．1．1 高岭土的表面电性测试研究  52-56
      4．1．1．1 pH值对试验原料ξ电位的影响  52-54
      4．1．1．2 分散剂用量对高岭土ξ电位的影响  54-56
    4．1．2 分散剂的结构和作用机理  56-60
      4．1．2．1 无机分散剂  56-58
      4．1．2．2 有机分散剂  58-60
  4．2 高岭土浆料的分散稳定机理  60-63
  4．3 机械作用机理探索  63-67
    4．3．1 搅拌磨  63-64
    4．3．2 胶体磨  64
    4．3．3 真空练泥机  64-65
    4．3．4 双螺杆挤压机  65-67
第五章高岭土的流变特性研究  67-75
  5．1 流变性及其表征  67-70
  5．2 分散剂和机械方法对高岭土流变性的影响  70-73
    5．2．1 试验原料的流变性  70-71
    5．2．2 分散剂对高岭土流变性的影响  71-72
    5．2．3 加入分散剂并经双螺杆挤压机后的流变性  72-73
  5．3 高岭土的流变机理探讨  73-75
结论  75-77
参考文献  77-81
致谢  81-82
附录  82

涂布造纸高岭土粘度特性试验研究

内容摘要

全文目录

相似论文