膨润土及其作为助留助滤剂在造纸工业中的应用
膨润土在造纸及其废水处理中的应用
土用 量 、 水ｐ 吸 附时 间等 单 因素 的讨 论 ， Ｏ 废 Ｈ、 Ｃ Ｄ的
等 特点 ， 比常规改 性膨 润土有 更好 的助 留效果 ． 且 尤 其 是一 周后 能保持 较好 的单程 留着率 刘 杰１ 究 了膨 润 土微 粒助 留体 系在 造 纸 中 的 ６ １ 研 应 用 结 果 表 明 ：该 工 艺 将 填 料 留 着 率 提 高 到
造 纸工业 大 国 ， 在此 过程 中产 生 的废 水量 大 ， 污染物 浓 度高 ． 对水 环境造 成极 其不 利 的影 响 ． 污水必 须通
过终 端 的废水 处理设 施 ．达标 后排放 笔者在 此详
细 介绍 了膨 润土在 造纸 工业 中 的应 用
较低 ； 对填 料灰份 留着 率 ： 磷 酸钠改 性膨 润土 和碳 焦
染。
随着 纸机 的高 速化 、 大型 化 的发展 ， 纸浆 中添加
助 剂 的多样化 以及 系统 的封 闭循环 ．造 纸 系统 中化
学 平衡 与稳定 越来 越难 以预测 和控 制 ．我 国是 一个
史 长伟 等［ ２ １ 探讨 了改 性膨 润 土 与 阳离 子 聚丙 烯 酰胺对 纸浆 的协 同助 留作用 得 知助 留体 系 中不 同 膨润 土对 纸料单 程 留着率 ：焦磷 酸钠 改性膨 润 土和 柠檬 酸钠 改性膨 润土 的较 高 ．碳 酸钠 改性膨 润 土的
天
赵斌 等ｆ， 用 不 同用量 十六 烷基 三粒助 留助滤 剂 、 造纸 填料 、 用于废
体系 中膨 润土性 能对 纸浆 助 留效 果 的影 响 结果 表 明， 颗粒 越 小 、 分散 性越 好 的改 性 膨 润 土 ， 助 留效 其
助留助滤剂在造纸工业中的应用概述及发展趋势
最 后加 入 的化 学 品 。常用 的微 粒 子 为膨 润 土 、 胶体 硅
和有机 微 聚物 。
１ ２助 留剂 的 作 用 机 理 ［ ． ］
助 留机理 可分 为凝 结和凝 聚两 种作 用 ， 者 都是 两 使 细小 纤 维和 填料 留着 ， 但还 是 有些 差 异 。凝 结是 指 助 留剂 中 的 Ａ１ 。 ＋或低 相对 分 子质 量 的具 有 正 电荷 的 化 合物 使 细小纤 维 和填料 粒 子形 成小 聚 集体 ； 产生 助
一
为了在高 速 纸机 上取 得理 想 助 留助 滤效 果 ， 须 必
采 用抗剪 切 高 效 的 超 高 分 子 质 量 的 高 聚 物 。常 用 的 有 聚丙烯 酰胺 、 各种 阳 离 子 淀 粉 和两 性 淀粉 、 同 离 不 子 型 的聚丙烯 酰胺 及 聚丙 烯 酰胺 接枝 淀 粉 等 ， 般 阳 一
２助 留剂 体 系
２ １单 元 助 留 剂 ．
最 佳［ 。另外 在 高 剪 切 力 时 ， 加 Ｐ 后 加 Ｐ Ｏ 效 先 Ｒ Ｅ 果 才 明显 。其作用 机理 大 概 为 ： Ｐ － Ｐ Ｏ 组 成 三 ① Ｒ Ｅ
维 网 络 结 构 ， 且 包 络 了 纤 维 素 ； 吸 附 的 Ｐ 和 并 ② Ｒ Ｐ Ｏ形 成 氢键 ， 纤 维 成 为 网络 的组 成 ； Ｐ 中和 Ｅ 使 ③ Ｒ 抽 提物 使 Ｐ Ｏ在 纤维 间更 有效 地起 桥联 作用 Ｌ 。 Ｅ ８ ｊ ２ ２ ３海 德罗科 尔 （ ｄ ｏｏ） ．． Ｈｙ ｒｃ １系统 海 德 罗科尔 系 统 是 由英 国联 合 胶 体 公 司开 发 的
则是指高分子目睹剂和纤维 、 填料离子间形成化学或
物理交 联 作用 （ 桥 ） 架 。可 与纤 维 或 填 料 通 过 中和 相 反 电荷 、 部分链 段 呈 镶 嵌 状 地 吸 附在 粒 子 表 面 、 联 交 或架桥 、 聚合 物链形 成缠 绕 网络 等作 用将 粒 子 捕 获等
造纸用膨润土指标
主要优点表现在以下几个方面：1、对细小纤维、填料和湿部化学助剂有优良的助留作用；2、保持稳定的湿部条件，改善成纸匀度和纸张物理性质；3、强化滤水，降低成型、压榨和干燥过程的脱水能耗；4、降低白水浓度，有利于白水封闭循环，提高白水回收效率；5、在pH5.5-10范围内适用；6、提高纸机产量，改善纸机运转性能，降低成本，提高经济效益对环境无害。
产品性状外观：白色粉末、灰色粉末。
PH值：10（5%浆液浓度）使用方法首先将固体粉末产品分散在水中，制成浓度为3%以下的浆液，然后将浆液直接加入到纸浆中。
与阳离子聚合物配合使用时，阳离子聚合物建议在冲浆泵或压力筛前加入，膨润土在压力筛后流浆箱前加入。
产品包装25公斤/袋，编织袋包装。
储存与保管该产品应存放在阴凉干燥处。
技术服务本公司技术人员将根据用户的要求，提供有关的技术指导和服务。
膨润土微粒助滤助留剂的作用机理膨润土微粒助滤助留剂构成及使用方法1、使用前，需要对BT-302型膨润土助留剂进行溶解配制，然后用变频螺杆泵将制备好的溶液通过转子流量计控制添加到各层纸浆中。
2、添加点位置(见图)3、BT-302型的制备和添加工艺流程(见图)高白度膨润土造纸填料型号：说明：一、特性：白度高，高纯度，分散细度好，吸水膨胀性好，阳离子交换量大。
在酸性或中碱性造纸环境中可替代部分钛白粉、白炭黑、高酸土等，并有良好的助留助滤效果。
造纸工业上，许多纸都需加入一定量的填料，以改进纸的某些性能。
我国目前普遍使用的填料有滑石粉、高岭土、瓷土、碳酸钙、二氧化钛等，而膨润土很少用于造纸填料的，这主要是由于天然膨润土的白度较低，高白度膨润土填补了国内空白，可满足造纸行业的需求。
造纸用高白度膨润土也是一种有效的树脂障碍控制剂。
膨润土在浆料中通过大量吸附带正电荷的电解质，与带负电荷的纤维形成桥联作用，从而使其留着在纤维上。
在打浆机或碎浆机中加入膨润土，可增加颜料在纸料中的留着及提高纸页中颜料分布的均匀性。
膨润土双元助留剂在助流助滤系统中的应用
膨润土双元助留剂在助流助滤系统中的应用雷天斌（中冶美利纸业集团公司，制浆造纸研究院，宁夏中卫755000）摘要：为了优化纸机助留助滤系统，在保证纸张质量的前提下，应用膨润土双元微粒助留助滤体系在造纸中应用已达到提高成纸灰份、提高留着率、节约纤维原料，改善滤水，提高纸机整体运行效益之目的。
关键词：膨润土(Betonite)、助留助滤、阳离子聚丙烯酰胺B entonite dual retention agent to help in the streamto help filter systemLei Tian Bin(China Metallurgical Group Corporation，Pulp and Paper Research Institute Ningxia Zhongwei 755000)Abstract: In order to optimize the paper machine Retention and Drainage systems, to ensure the quality of the paper, the application of a dual BENTONITE particulate Retention and Drainage System in the paper to improve the application has reached into a paper ash, and keep raising rates, Fiber raw materials saving and improving water treatment, paper machine to improve the overall efficiency of operation for the purpose.Key words: bentonite, Retention and Drainage, CPAM1、微粒（膨润土）/ 聚合物助留助滤体系作用机理：随着造纸机械和工艺的技术进步,造纸白水封闭循环和清洁生产已成必然趋势，助留体系也正在由常规的单元助留、向双元助留技术方向发展。
膨润土改性用于造纸作助留助滤剂的研究
等特性 ，通过静电架桥和进入絮聚物 内部等途径 ，使分 散 的微小絮聚物又会重新形成微粒絮聚物，这些微粒 絮聚物在纤维表面吸附 ，使纤维间小孔堵塞较少 ，纤维 间留有足够的滤水通道 ，改善了纸页匀度和滤水性能。 系统 絮凝 作用机 理如 图 ２所 示 ：
（ＰＡＭ）。２０世纪 ８０年代 中期 以来 ，为解决 阴离 子杂质
的聚集和积 累问题 ，出现 了二元助留助滤体系 。这种体 系
虽然有利于解决阴离子杂质聚集和积累问题 ，但加 入的低 电荷密度、高分子 质量 的阳离子化合物易在流浆箱 中或压 力筛出口处形成较大的絮聚物，影响纸页的匀度。另外 ，
随着纸 机 向高速 化 、大 型化 和 中性 抄 造 方 向 的 发 展 ，在纸和纸板生产中，传统的一元和二元助留助滤体 系 已不能满 足 留着和滤 水性 能 的要求 ，因此 ，国际上 开 始 出现 了微 粒 助 留 助滤 体 系 （即改 性 皂 土 ），可在 ｐＨ ５．５～１０．０范 围 内适 用 ，优 良的助 留作 用 可 改 善 成 纸 匀度 和纸张物 理性 质 ，提高 白水 回收效 率 ，提高 纸 机产 量 ，降低 成本 ，提高 经济 效益 。微粒 助 留助滤 体 系 由
絮聚沉降 对 比试验 。 ２．１ 试 验方 法
在 室 内模 拟造 纸 厂 的 生产 方法 ，取汉 阳晨 鸣 厂 纸浆 ４０ ｋｇ，在 室 内进 行纸 浆溶 液试 验 。将 浓 纸 水稀 释至一 定 的浓 度 ，将 稀 释 后 的纸 浆 分别 对 等
收 稿 日期 ：２００７—０７—０４；改 回 日期 ：２００７—０７一ｌ８ 作者简介 ：李 晓怡 （１９６１一），女 ，工程师 ，岩矿测试专业 ，从事矿产品的质量 分析 、监控和非金属矿产开发应用研究工作 。
助剂及新技术在造纸工业中的应用
・论文与综述・助剂及新技术在造纸工业中的应用李建文,詹怀宇(华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东广州510640)[摘 要] 介绍了近年来国内外助剂及造纸技术在造纸工业中的应用现状,并分别就各类新产品及新技术的开发动态加以简述。
[关键词] 造纸;助剂;新技术;应用 造纸工业中,使用造纸助剂可以赋予纸张突出的优越性能(如表面强度、抗水性、抗油性、湿强度、干强度、平滑性、印刷适性、柔软性等等),优化生产过程,提高纸机效率,还可大幅减少对环境的污染,进而给企业和社会创造更好的效益。
同时,造纸助剂的应用又与造纸新技术紧密联系在一起,二者相互依赖,共同发展。
随着纸和纸板使用范围的不断扩大以及社会对各种特殊功能纸需求量的增大,先进的造纸技术不断面世,与之配伍的造纸助剂行业也得到了长足的发展。
以下就当前国内外造纸助剂及新技术的研究开发动态作一简述,以供同行参考。
1 造纸助剂的研究进展1.1 制浆/脱墨助剂制浆/脱墨助剂是指原生纤维和再生纤维加工过程中使用的化学品,它能缩短制浆的蒸煮时间、提高纤维的得率及质量、减少制浆废水污染。
主要包括蒸煮助剂、漂白助剂和脱墨助剂[1]。
近年来,蒸煮助剂仍以氢氧化钠、硫化钠等为主,乙醇、醋酸等有机溶剂也有使用,生物技术在制浆工业的发展使得蒸煮时生物酶制剂的应用也越来越多[2]。
随着环保意识的加强,漂白助剂已由常规CEH三段漂药品(包括氯气、氢氧化钠和次氯酸钠)向少氯或无氯漂白转型,也相继出现了二氧化氯、臭氧、氧气、乙二胺四乙酸二钠、硫酸镁、木聚糖酶、漆酶等相应药品[3]。
脱墨助剂也正由碱性脱墨向中性脱墨过渡,当前仍以氢氧化钠、过氧化氢、螯合剂、硫酸镁、表面活性剂等为主,中性脱墨剂也已经面世,但大范围推广仍需一定时间。
另外,在传统制浆助剂的基础上,一些新的蒸煮助收稿日期:2006-04-10作者简介:李建文(1980-),男,在读博士,主要从事造纸助剂的开发研究。
剂(如绿氧、氨基多羧酸盐、CT-1、烷基聚氧乙烯醚和蒽醌衍生物为主要成分的特效蒸煮助剂等),漂白助剂(如DMD、Pxa、POM、杂多酸、氰尿酸酯、非酚羟苯磺酸钠、二嘧啶氯化镁、新型过氧化氢稳定剂等),中性脱墨助剂(如嵌段类表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯、苯乙烯马来酸酐半酯聚合物等),脱墨浆用高效漂白助剂(如甲脒亚磺酸、连二亚硫酸钠等)也已投入生产使用。
(CSPI-PEI)-膨润土微粒助留助滤体系在废纸造纸中的应用
(CSPI-PEI)-膨润土微粒助留助滤体系在废纸造纸中的应用袁明昆;周景辉【摘要】研究了膨润土用量、剪切力、电导率、pH值对阳离子大豆分离蛋白-聚乙烯亚胺接枝物(CSPI-PEI)-膨润土微粒助留助滤体系性能的影响.结果表明,膨润土的最佳用量为0.4％左右,(CSPI-PEI)-膨润土微粒体系在中碱性抄纸体系中有良好的助留助滤效果,与CSPI-PEI单元体系相比,细小组分留着率提高了8.0个百分点,浆料打浆度下降了6°SR;(CSPI-PEI)-膨润土微粒体系比CSPI-PEI单元体系具有更好的抗剪切力和抗电导率干扰能力,且使纸张的物理性能稍有提高.【期刊名称】《中国造纸》【年(卷),期】2016(035)004【总页数】6页(P12-17)【关键词】大豆分离蛋白-聚乙烯亚胺(CSPI-PEI);膨润土;助留助滤【作者】袁明昆;周景辉【作者单位】大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连,116034;大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁大连,116034【正文语种】中文【中图分类】TS727·微粒助留助滤·随着脱墨技术和纸机抄造技术的发展,在我国新闻纸等文化用纸的生产中,废纸浆所占的比例正在逐步升高。
废纸浆的大量使用、造纸白水的再循环及封闭程度的不断提高,造成了造纸湿部体系阴离子杂质的聚集和积累,致使纸张的成形条件恶化,也大大削弱了传统单元助留助滤体系的作用效果[1]。
为了解决阴离子杂质的聚集和积累问题,出现了双元助留助滤体系。
传统的双元助留助滤体系一般由低分子质量、高电荷密度的阳离子聚合物和高分子质量、低电荷密度的阴离子聚合物组成；阳离子聚合物一般加入在压力筛之前的浆料中,通过电中和或补丁机理控制、中和阴离子杂质和引起浆料絮聚,阴离子聚合物一般加入在压力筛之后、进流浆箱之前,通过桥联机理引起浆料絮聚。
这类双元助留助滤体系以桥联机理引发浆料的最后絮聚,形成的大絮聚物由于含有更多的水,不易在压榨时脱出来,影响压榨的效能,进而影响纸机车速的进一步提高[2]。
膨润土微粒助留助滤体系在造纸中的应用
ＣＡ Ｐ Ｍ取 ５０ 稀释溶解于 １ 中， ０ｇ ｍ桶 搅拌 ４ 分 ０ 钟后 ， 用管道泵注入存贮 桶供纸机使用， 加入点流量
为 ：７Ｌｈ ３０ ／
微粒联结成均匀的网络型的絮聚体。因此 ， 其助滤助
留效果非常好 ， 在絮团较小 时 ， 以达到与桥联 絮聚 可 相 同的程度 ， 因而改善纸 页匀度 ， 而且 由于小 絮块之
成的絮凝体小而致密可 以很好 地改善纸料 的滤水性 能， 成纸的透气性也较好。
２ 海 德 罗科 尔 （ ｙ ｒｃ １系统 Ｈ ｄｏ ｏ）
留体 系性 质
配 池一 抄 池 一 分 箱一 冲 泵 一 除 料 前 浆 囊 砂器一
Ｂｌ Ｔ
旋翼 师 ｘ － ｘ －一 高位 箱 一 网前 箱 一 上 网 一 压榨 一 干燥
不 透 明
ｉＬ ｊ
１６ ．９ １３９ ． １５ ．６ １４ ．５
ｉ ２
６２．９ ７ ６２ ４ ．８ ５３．３ ４ ５６．１ ５
ｉ２ 整
２０３６ ． ２ ４ ０．４ ２３３ ．９ ２１２ ．６
ｉ） 丝
８ ０ ４． ８ ６ ４． ８ ２ ３． ８ ８ ３．
本 公 司 ８ 机 ，型号 为 １６ ｍ ＃纸 ７ ０ ｍ长 网多缸 纸 机 ．
生产 品种为 ６ ｇ ０／ 胶版印刷纸 ， ｍ 车速 １０ ／ ｉ ６ｍ ｍｎ
３２方 法 ： ．
先加入 阳离子聚合物 ， 引起纸料组分 絮聚 ， 再经冲浆 泵、 旋翼筛 等高剪切作用 ， 将大 的纸料絮块 破碎成小
３ 膨 润土微 粒助 滤助 留剂 的应 用及 工艺
３１ 点 ： ．地
的助 滤 助 留剂 和普 通 双元 的助 滤 剂 均 对 浆 料 的 化
膨洞土在造纸废水处理中的应用
黏度 、 较高的膨胀系数 、ｅ 电位和得率等特点 ， 比 Ｚｔ ａ 且 常规改性膨润土有更好的助留效果 。 尤其是一周后能
保 持较 好 的单 程 留着率 。 刘 杰 －研 究 了膨 润 土微 粒 助 留体 系 在 造 纸 中 的 ８ ］ 应 用 。结果 表 明 ： 工 艺 将 填 料 留 着 率 提 高 到 ５ ． 该 ９
２ ２用于废 水 处理 ．
膨润土具有大 的比表面积 ， 在水 中呈凝胶状态纸 ０ 年 ４ Ｉ ｝ ２１第 期 １
度为 ９ ２ ３ ｇＬ ５ ． ｍ ／ 。色度为 １ ０５ ｐ ． １ 、 Ｈ值为 ２的情况 下， 有机 改 性膨 润土 用 量 为 ２ ｇＬ时 ， Ｏ ０／ Ｃ Ｄ和 色度 的 去除率分别达到 ８ ．％和 ９ ．％。 ４７ ９５ 刘廷志等 Ｌ］ ２采用膨润土为 吸附剂对制浆造纸废 ０ 水进 行 絮 凝 处 理。处 理 条 件 ： 絮凝 剂 聚 硅氯 化 铝
（ Ａ Ｃ 用 量为 ４ ０ ／ 膨 润 土用 量 为 ５ ０ ／ ， Ｐ Ｓ） ０ ｍｇＬ， ０ ｍｇＬ 反 应温度 为 ３ ℃， 拌速度 为 ３０／ ｉ， 附 ２ ｍｎ ０ 搅 ０ ｒｒｎ 吸 ａ ０ ｉ。
黑液处理以及颜料和施胶等都有了一定的研究。
２ １微 粒 助 留 ．
膨润土具有优 良的化学性质、 与其他化学 品和系
越好 ， 最高留着率超过 ９ ％； ８ 怀俄 明（ Ｄ ｉ ） ｗｙｍｎ 型膨 ｇ
收稿 日期 ： ０ １０ ．０ ２ １ －９１
・
４ ・ １
期 ：迭 纸 ０ 年 ４ ｌ ｝ ２１第 期 １
高， 对水 环境 造成 极 其 不 利 的影 响 ， 水 必 须 通 过 终 污 端 的废 水处理 设施 ， 后 排放 。笔 者 在此 详 细介 绍 达标 了膨 润 土在造 纸工 业 中的应 用 。
造纸专用膨润土说明
基本参数
别名： 造纸专用膨润土
用途： 造纸专用
产地/厂商： 潍坊鸿翔膨润土 厂
产地:潍坊
产品简介
造纸专用膨润土精选优质膨润土 原矿经科学加工而成。具有粒度 细、纯度高、白度好、阳离子交 换能力强、吸水膨胀性好、悬浮 性好、适宜酸碱度范围广等优点。 遇水膨胀时体积增加数倍至30倍， 比表面积增加至700-800 m2/g。主 矿物成分蒙脱石的微观晶面表面 带负电荷、边缘端面带正电荷， 与阳离子高聚物结合使用可达到 极佳助留助滤效果
⑶使用前，首先需要对阳离子高 聚物和膨润土分别进行溶解配制， 然后用变频螺杆泵将制备好的溶 液分别通过转子流量计控制添加 到各层纸浆中。
三、注意事项
本产品应存放在干燥阴凉处，防 雨淋受潮避免结块,防暴晒避免包 装破损。
四、包装
膨润土 hui56mo9d
外编织袋加内衬塑料薄膜袋， 每包净重40kg。
产品介绍
一、适用范围
膨润土微粒助留助滤体系。
二、使用方法
⑴使用时先在冲浆泵入口或出口 处加入阳离子高聚物，引起纸料 填料等组分的絮聚，这些大絮团 在流经冲浆泵和压力筛时被高剪 切力彻底分散。
⑵膨润土微粒在纸机压力筛出口 处添加，它通过电荷吸引作用将 已分散的小絮团重新连接起来， 从而在纸浆中形成均匀的网络型 的微小絮聚体，由于形成的网络 型絮聚体小而致密，所以不仅能 提高纸料的助留助滤性能，而且 极大地改善了纸页的匀度。
了解膨润土在造纸领域中的应用
了解膨润土在造纸领域中的应用膨润土是一种以蒙脱石为重要成分的细粒粘土，具有离子交换性、吸水性、膨胀性、触变性、粘结性、吸附性等特别性能，作为一种性能优良的助剂，在制浆造纸助留助滤、污水处理、树脂掌控、废纸脱墨及加工纸等方面的具有紧要作用。
▼膨润土在造纸行业的应用1、膨润土在助留助滤中的应用随着更高速、更多而杂纸机以及多种化学添加剂的显现，封闭白水循环，填料负荷加添及二次纤维用量上升，使造纸技术有了很大的进展。
加添细小纤维和填料的留着；同时改善纸机的滤水情形，可以大大提高经济效益。
并可改善纸张的某些性能。
另外，纸机车速的提高必定引起纸页成形时受到更大的剪切力。
这就要求所形成的絮聚体必需有肯定的耐剪切性，传统的工艺改进以及机械方法已不能适应这种要求。
为了达到这些目的我们必需开发更多清洁、有效而又经济的助留助滤剂。
海德罗科尔（Hydrocol）系统是由英国联合胶体公司开发的一种由改性的膨润土和高分子阳离子型聚合物构成的新型多元微粒助留助滤系统。
助留机理是添加高分子量聚合物在浆料中，所形成的絮聚体被混合泵和筛浆机剪断，改性膨润土在浆料中使其凝集，结果就形成了独特的凝集体结构。
即使在白水中也能看到极强的再凝集效果。
助留助滤系统膨润土的典型粒子为层厚0.9nm，层叠5～7层，表面约为300nm100nm的层片状结构。
其水化时的比表面积较大，约为700～800m2/g。
膨润土片层有负电性表面和正电性边缘，易于吸附胶体物质。
当膨润土在水中被水解，阳离子以钠离子形式形成带负电荷的粒子。
这种带负电荷的粒子，不受pH值的影响，在酸性和碱性中同样显示良好的性能。
适合在机制纸和纸板的全部领域中的酸性和中性抄纸，可获得以往的单一聚合物所不能收到的高留着率和高滤水效果。
膨润土的上述特性，被广泛地用于助留助滤剂和白水回收处理等造纸工艺中。
下面为采纳Hydrocol的微粒子助留体系用于白水封闭系统的生产实例：加拿大蒙大拿的一家用OCC生产瓦楞纸板的工厂，在白水封闭后使用Hydrocol膨润土助留助滤系统，使造纸废水的排放量从6000m3/d削减为零，留着率从85%提高到92%，且白水回用后节省能源5%。
皂土也称膨润土
皂土也称膨润土，是一种含天然水硅酸铝的矿物石，遇水膨胀，可吸附8—15倍于自身的含水量，广泛用于粘合剂、吸附剂、乳化剂等。
皂土微粒可用于书写印刷纸、新闻纸、与食物相接触的纸及纸板等高档纸品的生产。
皂土（又称为火山黏土）这种成分是一种很有净化效果的天然黏土，除了运用於油性肌肤保养外，也有人用於泡澡使用，协助身体的净化效果。
这款洗颜泥含有天然的皂土成分，独特的油脂吸附特性能够吸附脸部深层的毛孔皮脂，并加强将堵塞毛孔的角质带出。
蕴含细致的泡沫，同时强化肌肤的油脂清除效果，含有清凉的薄荷萃取，更同时赋予肌肤清新、清凉感，洗後肌肤乾乾净净，并立即感觉毛孔变得更为细致平滑。
膨润土在造纸工业中的应用与开发前景陆赵情张美云摘要：膨润土矿资源储量在我国非常丰富，膨润土有着特殊的物理化学性能而在制浆造纸生产中有着多种用途。
主要综述了膨润土在造纸工业领域中的应用现状与开发前景，重点论述膨润土作为制浆造纸生产中助留助滤、污水处理、树脂控制、纸张显色及废纸脱墨等过程助剂的应用。
关键词：膨润土；造纸工业；应用；前景膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的细粒粘土。
中国膨润土矿资源非常丰富，全国23个省(区)皆有膨润土矿产出。
预测资源量在70亿t以上，到2005年底全国探明保有储量近50亿t，居世界第l位。
种类齐全，既有钙基膨润土，又有钠基膨润土。
虽然我国的膨润土储量丰富，但有关膨润土开发应用的研究还不够广泛和深入，这在一定程度上制约了我国膨润上的资源优势向经济优势的转化。
制浆造纸是一个工艺过程复杂的行业，其中涉及到许多的物理化学反应，也需要添加多种无机、有机助剂，以达到优化工艺的目的。
膨润土作为一种性能优良的助剂在制浆造纸生产中有着多种用途的应用，本文主要介绍膨润土在助留助滤、污水处理、树脂控制、废纸脱墨及加工纸等方面的应用。
1、膨润土的组成和物理化学特性膨润土矿的主要矿物蒙脱石是一种含水的层状铝硅酸矿物。
蒙脱石的晶体是由很多互相平行的晶层构成，每个晶层都是由顶、底的硅氧四面体和中间的铝氧八面体层构成，其化学分子式为A12O3·4SiO2·nH2O，晶层间含有水分子和可交换性阳离子。
膨润土及其在Hydrocol微粒助留体系中的应用
膨润土及其在Hydrocol微粒助留体系中的应用赵德清;陈克复;平清伟;杨汝男【摘要】膨润土在造纸工业中的应用十分广泛.改性膨润土与阳离子聚丙烯酰胺组成的海德罗科尔微粒助留体系近年得到了广泛研究和应用.主要介绍了改性膨润土在Hydrocol微粒助留体系中的应用,包括膨润土的理化特性、Hydrocol微粒助留体系的作用机理以及膨润土微粒体系在纸厂的应用.【期刊名称】《大连工业大学学报》【年(卷),期】2007(026)004【总页数】4页(P342-345)【关键词】膨润土;海德罗科尔微粒体系;助留助滤【作者】赵德清;陈克复;平清伟;杨汝男【作者单位】华南理工大学,广东省造纸技术与装备公共实验室,广州,510640;华南理工大学,制浆造纸工程国家重点实验室,广州,510640;大连工业大学,化工与材料学院,辽宁,大连,116034;华南理工大学,广东省造纸技术与装备公共实验室,广州,510640;华南理工大学,制浆造纸工程国家重点实验室,广州,510640;大连工业大学,化工与材料学院,辽宁,大连,116034;大连工业大学,化工与材料学院,辽宁,大连,116034【正文语种】中文【中图分类】TS727.20 引言膨润土矿物学名称蒙脱石，又名膨土岩或斑脱岩，是一种以蒙脱石为主要成分的黏土岩，具有一系列特殊的性能，如膨胀性、黏结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性、阳离子交换性等．在国际上被广泛用于地下防水、污水处理、荒漠治理及石油、冶金、轻工、纺织、农业、医药、食品等行业；在我国也被广泛用于钢铁、铸造、石油、地质、建筑、纺织、饲料以及造纸等行业，因而被称为“万能土”．膨润土在造纸工业中的应用十分广泛，改性膨润土用于造纸填料[1]具有强烈的吸附性和高度的分散性，可用于低白度纸和纸板的生产；用于涂料中的颜料可以优化涂料的许多性能[5]，如附着力、遮盖力、抗水性、抗洗刷性等；用于处理制浆黑液和再生纸工业废水[2]的研究也表明膨润土具有良好的处理效果．改性膨润土与阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)组成的微粒助留体系即海德罗科尔体系(Hydrocol)，近年来得到了广泛的研究和应用.本文主要介绍改性膨润土在Hydrocol微粒助留体系中的应用．1 膨润土的理化特性膨润土的主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝和水，还含有铁、镁、钙、钠、钾等元素，Na2O和CaO含量对膨润土的物理化学性质和工艺技术性能影响颇大．蒙脱石矿物属单斜晶系，通常呈土状块体，白色，有时带浅红、浅绿、淡黄等色，光泽暗淡,硬度1～2，密度2～3 g/cm3．1.1 膨润土的晶体结构特性膨润土的主要成分蒙脱石(montmorillonite)的结构式为Nax(H2O)4{Al2-xMg0.33[Si4O10](OH)2}蒙脱石是由二层硅氧四面体片夹一层铝(镁)氧(氢氧)八面体片(图1)构成的2∶1型含结晶水的硅酸盐矿物，四面体和八面体靠共用的氧原子连接，晶层之间靠氧层连接，沿c轴方向叠置，从而使其具有刚性，层间不滑移，层间距为1.2～1.6 nm，单元结构层厚度为0.96 nm．图1 蒙脱石晶体结构Fig.1 Crystal configuration of montmorillonite蒙脱石晶格内存在着异价类质同象置换，即晶格置换特性．铝氧八面体中的Al3+常被低价的Mg2+、Fe2+、Zn2+等离子置换，置换率可达20%～30%；硅氧四面体中的Si4+也可以被Al3+置换，但置换率较小，一般小于5%．由于低价阳离子替代了高价阳离子，使得蒙脱石结构中产生了多余的负电荷，为了保持电中性，蒙脱石晶胞会吸附较大半径的阳离子Na+、Ca2+、Mg2+等．这些阳离子是可交换的，从而使蒙脱石具有离子交换性、吸水性、膨胀性、触变性、黏结性、吸附性等一系列很有价值的特性[3]．蒙脱石两个结构单元层之间以分子间力连结，所以结构比较松散．在外力或极性水分子的作用下层间会产生相对运动而膨胀或剥离．由于蒙脱石的层间结构松散，水分子或其他有机分子可以进入层间，所以造成了膨润土的吸水膨胀性、高分散性、吸附性等．1.2 膨润土的电负性膨润土的颗粒表面是带负电的，其带电原因有：①晶格置换连同内部的补偿置换形成晶格静电荷，这种负电荷的密度不受所在介质的pH值影响，被称为永久负电荷，是膨润土电负性的主要方面．②膨润土的化学键在水介质中会发生断裂，造成的端面破键及膨润土八面体片中的Al3+和OH-(或Al2O3)的离出而产生端面电荷[4]．1.3 膨润土的阳离子交换性从结构上看，蒙脱石是由两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体构成，在晶胞结构内，高价Si4+、A13+可被低价阳离子同晶置换，致使单位晶层中的电荷不平衡，出现过剩的负电荷．膨润土的负电荷主要由铝氧八面体中一部分A13+被Mg2+所取代而产生的，只有少量负电荷是由硅氧四面体中Si4+被A13+所取代产生的，这类负电荷大部分分布在铝硅酸盐的片层面上，由于铝氧八面体层内晶格置换所产生的负电荷与颗粒片层面上吸附的阳离子之间的距离较远，因而对它们的束缚力比较弱，使这些阳离子可以被交换，这就是膨润土矿物具有阳离子交换性质的原因．1.4 膨润土的分散悬浮性在膨润土分散液中，蒙脱石颗粒可能以单一晶胞或晶层面的平行叠置状存在，也可以是少量晶胞的附聚体，由于蒙脱石晶胞都带有相同的负电荷，彼此同性相斥，在稀溶液中很难聚成大的颗粒．若在分散液中加入高价金属阳离子，或者溶液的碱度降低至中性甚至弱酸性时，则附聚体会发生絮聚，重新形成絮聚体[5]．膨润土的这一性能很可能是其在微粒助留体系中发挥作用的原因所在．2 Hydrocol微粒助留体系作用机理Hydrocol微粒助留体系是由阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)和改性膨润土组成的微粒体系，其作用机理(图2)为(1)高分子质量、低电荷密度的阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)首先加入纸浆中，以链圈链尾的形式吸附到纸浆纤维上，并以桥联作用引起纸料纤维的初始絮聚，形成大的絮聚体．(2)这些大的絮聚体经高剪切力作用破坏后碎解成更多分散的小碎块，这些小碎块上都结合有阳离子聚丙烯酰胺，为下一步膨润土的吸附作用创造了更为有利的条件．(3)在加入带阴离子的改性膨润土之后，膨润土粒子分布于已经吸附CPAM的纸料纤维之间，依靠静电中和作用以及与CPAM非带电荷段的配合作用，将细小碎块重新桥联起来，形成较CPAM初始絮聚体尺寸更小、结构更致密的微小絮聚块，微小絮聚块联结在一起形成均匀的网络型的絮聚体，从而起到了较好的助留助滤效果，在提高纸料留着率的同时也相对改善了成纸的匀度和物理性能．图2 Hydrocol微粒助留体系作用机理Fig.2 Mechanism of Hydrocol microparticulate retention aid system在Hydrocol体系中膨润土还可与纸料悬浮液中未吸附的CPAM作用，与之在溶液中形成CPAM-膨润土配合物网络而引发絮聚[6]．虽然这部分CPAM的絮聚方式没有吸附到纤维上的CPAM与膨润土引发的纸料絮聚率高，但可以最终将CPAM沉积到纸料组分上，减少纸料悬浮液中游离的CPAM量，从而进一步改善纸料的滤水性能．蒙脱石含有铝酸盐层组成的板片状粒子，铝酸盐层夹在两层硅酸盐之间，这些板片的宽度最宽为2～3 μm，但厚度只有1～2 nm，在水中的比表面积为700～800 m2/g，在板片的表面带有铝酸盐层因离子置换而形成的负电荷，电荷的平衡靠来自外部的钠和钙等阳离子取得．膨润土在水中被水解时，阳离子以钠离子形式与板片分离，从而形成带负电荷的粒子．这种带负电荷的粒子不受pH值的影响，在酸性和碱性抄纸中同样显示良好的性能．一般而言，带负电荷的膨润土微粒其比表面积越大越好，而CPAM分子质量越大越好．3 膨润土微粒助留体系在纸厂中的应用近几年，在新引进的高速纸机生产线上一般都采用微粒助留体系，如华泰纸业20 万t新闻纸生产线、晨鸣纸业LWC生产线和泰格林纸集团20 万t LWC生产线等，均以Hydrocol体系为主．在泰格林纸集团公司的文化纸生产线中，采用的是汽巴公司的CPAM和膨润土组成的微粒体系，取得了很好的应用效果．膨润土微粒体系在纸厂使用时一般先在冲浆泵入口或出口处加入CPAM(图3)，引起纸料填料等组分的絮聚，这些大絮团在流经冲浆泵和压力筛时被高剪切力彻底分散；而后膨润土微粒在压力筛出口处添加，它通过电荷吸引作用将已分散的小絮团重新连接起来，从而在纸浆中形成均匀的网络型的微小絮聚体.由于形成的网络型絮聚体小而致密，不仅能提高纸料的助留助滤性能，而且极大地改善了纸页的匀度．图3 膨润土微粒体系在纸厂的加入点和加入顺序Fig.3 Adding position and sequence of Hydrocol microparticulate retention aid system in paper mill浙江某企业生产的改性膨润土主要性能指标(表1)，在5层涂布白纸板纸机上应用效果良好[7]．表1 国内某厂产改性膨润土性能指标Tab.1 Characteristic index of bentonite from one civil producer外观白色粉末细度(44 μm筛)≥98%w(水)≤12%白度(ISO)≥65%堆密度/(g·m-2)≤0.7膨胀容/(mL·g-1)≥60阳离子交换总量/(mmol·kg-1)≥300筛余物比(湿筛325目)≤0.1%纸厂运行实践表明：加入改性膨润土微粒助留体系后，流浆箱上网浓度普遍下降，从而有利于改善纤维在纸页内的分布，提高纸页匀度；网下白水浓度下降，网部单程留着率(FPR)提高；上网纸料的打浆度明显下降，纸料的滤水性显著提高，大大提高了网部的脱水能力，为进一步提高车速和降低汽耗创造了条件．此外，由于比表面积较高，膨润土还可以强烈吸附和分散油墨、石蜡、沥青等树脂障碍物，从而有效减少了粘网、粘毯、粘缸等现象；从成纸物理指标检测来看，成纸的平滑度明显提高，表面吸水性改善，成纸厚度、挺度、耐折度的等指标均有不同程度提高，从而明显改善和提高了产品品质．江苏某纸厂将改性膨润土微粒助留体系应用于生产文化用纸，实践表明，使用膨润土微粒助留助滤体系，改善纸页成形和匀度，提高纤维单程留着率，大大改善纸页的滤水性能，使得进干燥部纸页水分降低，节约了蒸汽用量，同时还提高了纸机车速．填料及细小纤维的有效提高，有利于成纸不透明度的提高和白水浓度的降低，有效抑制和控制流送系统中细菌生长和繁殖，减少烂浆腐浆出现几率，稳定了生产，保证了产品质量[8]．加拿大一家用OCC生产瓦楞纸板的纸厂，在白水封闭后使用Hydrocol膨润土助留助滤系统，使造纸废水的排放量从6 000 m3/d减少为零，留着率从85%提高到92%，且白水回用后节省能源5%[9]．王进等[10]对岳阳某纸厂文化用纸微粒助留系统研究认为，膨润土微粒助留系统的助留效果与化学品的加入点和加入顺序有关．一般情况下，CPAM在冲浆泵的入口处加入，而后在压力筛的出口处加入膨润土微粒．此外研究还发现，当系统阳电荷需求量PCD含量高时，网下白水浓度会升高，网部留着率下降，说明系统的阴离子垃圾对微粒助留体系的效果有比较大的影响．通过对系统PCD的监测来调整固着剂的加入量，从而将系统中的阴离子垃圾含量控制在合适的范围内，对更好地发挥微粒体系的效果是非常重要的．甘定能等[11]对岳阳某纸厂PM3微粒助留系统研究认为，可以通过添加固着剂来控制阴离子垃圾含量，减少其对微粒助留体系的不利影响．目前，常用的固着剂有PAC、硫酸铝、聚亚胺类和聚酰胺类．微粒助留体系的效果还与设备有关，如剪切力场的状况．该厂先后对流送系统改造过数次，将压力筛的筛框由孔筛换成缝筛后，助留体系的效果变差，这可能是由于所采用的缝筛提供的剪切作用过于强烈，对浆料的大絮团产生了过多的剪切作用，絮团过于细碎，影响了微絮团的形成．4 结束语微粒助留系统显著改善了纸机性能和纸张质量.目前世界上有600多台纸机应用不同的微粒助留系统，其中350台纸机应用二氧化硅微粒助留系统，250台纸机应用膨润土微粒助留系统，还有几台纸机应用微聚合物助留系统或其他改善助留、滤水性能的系统．膨润土微粒助留系统在我国的应用经验还比较欠缺，对国内造纸企业来说，如何提高自主研发生产改性膨润土的能力，进一步优化膨润土微粒助留系统在提高助留助滤性能以及提高产品质量、改善纸机运行性能、降低生产成本方面是需要解决的首要问题．参考文献:[1] CLITHEROW B M,DEAN T W R,GASCOIGNE J A,et al.Filler compositions and their use in papermaking: United States,5017268[P].1991-05-21.[2] 叶舟.膨润土在造纸黑液处理中的应用[J].福建林学院学报,1994,14(4):362-365.[3] THENG B K G.Formation and properties of clay-polymercomplexes[M].Amsterdan: 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膨润土及其在Hydrocol微粒助留体系中的应用
摘要 ： 膨润土在造纸工业中的应用十分广泛． 改性膨润土与阳离子聚丙烯酰胺组成的海德罗科尔微粒
助 留体 系近 年 得 到 了广 泛 研 究 和 应 用 ． 要 介 绍 了 改 性 膨 润 土 在 Ｈｙ ｒｃ｜ 粒 助 留体 系 中 的应 用 ， 主 ｄｏｏ 微 包 括膨 润 土 的理 化 特 性 、 ｄｏｏ 微 粒 助 留体 系 的作 用 机 理 以及 膨 润 土微 粒 体 系在 纸 厂 的应 用 ． Ｈｙ ｒｃｌ
（１ 华 南 理 工 大 学 广 东 省 造 纸 技 术 与装 备 公 共 实 验 室 浆造 纸 工 程 国 家 重 点 实 验 室 ，广 州 ５ ０ ４ ； ． １ ６０ ３ 大连 工 业 大 学 化 工 与 材 料 学 院 ， 宁 大连 ． 辽 １６ ３ １ ０ ４）
Ｖ０ ． ６ ＮＯ ４ １２ ．
Ｄｅ ． ２ ０ ｃ ０ ７
文章 编 号 ：０ ５４ １ （０ ７ ０—３ ２０ １０ —０ ４ ２０ ）４０ ４—４
膨润土及其在 Ｈｙ ｒｃｌ ｄｏｏ 微粒助 留体 系中的应用
赵 德 清 ， 陈 克 复 ， 平 清 伟。 杨 汝 男。 ，
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膨润土的50种用途,你知道几种
膨润土的50种用途，你知道几种膨润土是以蒙脱石为重要成分的含水粘土岩，具有优异的膨胀性、吸附性、阳离子交换性、催化性、粘结性、悬浮性和可塑性等特别性能，被誉为是“万能粘土”。
1、钻井泥浆膨润土在水溶液中具有优良的悬浮性和触变性，即在有外加搅拌时，悬浊液表现为流动性很好的溶胶液，停止搅拌后会自行排列成立体网状结构的凝胶，而不发生沉降和水析离，特别适于配制钻井泥浆。
据了解，平均每采一口井，大约使用膨润土8吨。
2、冶金球团用粘结剂膨润土具有良好的吸水、分散、润滑、增稠等性能，通过对水的作用来实现对铁精粉的粘结，是重要的冶金球团用粘结剂。
3、型砂粘结剂钠基膨润土可塑性强、复用性好、湿压强度高、成型性强、型腔强度高，可防止铸件夹砂、结疤、掉块、砂型塌方等，便于金属行业浇铸湿态或干态型模，是精密铸件首选的型砂粘结剂。
4、饲料添加剂膨润土中含有10多种矿物元素，大都是禽畜生长发育必需的常量和微量元素。
在饲料中添加膨润土可使动物精力旺盛，羽毛干净、成活率高，抗病力强。
5、猫砂猫砂一直是欧洲膨润土最大的应用市场，占其消费总量的29%。
在碰到猫咪的粪便和尿液时，膨润土猫砂能够快速成团，作为猫砂用膨润土要求吸附液体和臭味本领强，颗粒大小均匀，受潮后不崩解。
6、药用助悬剂混悬剂具有较好的生物利用度，制成悬剂给药更简单，特别是对儿童和吞咽困难的老人来说，给服药带来了便利，膨润土就是混悬剂中性能优良的助悬剂。
7、止泻药膨润土的重要成分蒙脱石具有层纹状结构及非均匀性电性分布，对消化道内的一些病毒，病菌及毒素产生较强的选择性吸附作用。
如由法国益普生公司研制的思密达（SMECTA）就是以蒙脱石为重要成分的消化道粘摸保护剂。
8、干燥剂膨润土干燥剂具有吸附活性、静态减湿和异味去除等功效，广泛应用于不能采纳油封、气相封存的产品中，如光学仪器、电子产品、医学保健、食品包装的干燥空气封存。
9、动植物油脱色剂以膨润土为原材料经无机酸活化后制得活性自土，吸附和脱色性能好，具有脱色、去臭、去毒、降低油脂氧化的功效，可广泛用于动植物脂的脱色精炼，如豆油、菜籽油、花生油、棉籽油等。
膨润土带负电荷
膨润土带负电荷
膨润土带负电荷的原因主要有以下几点：
1.在黏土矿物形成的过程中，经常会发生同晶替代作用。
对于膨润土的主要矿物成分
蒙脱石而言，其晶胞四面体中的Si4+可被Al3+置换，八面体中的Al3+可被Mg2+置换。
这种置换导致晶胞中存在正负电荷差，从而在蒙脱石晶层表面产生永久性负电荷。
2.当蒙脱石中的Si-O、Al-O或Al-OH键在水等介质中发生断裂时，晶体断面的断键
能吸附一些离子。
当介质pH>7时，蒙脱石表面发生电解而带负电。
3.蒙脱石的八面体晶面在水介质中会离解出A13+等离子，从而使其表面带负电。
膨润土表面的负电荷对阳离子和极性分子具有较强的吸附能力，阳离子交换容量可达到20~150mol/kg。
这种特性使得膨润土在造纸、环保、钻井等多个领域具有广
泛的应用价值。
例如，在造纸工业中，膨润土可以作为助留助滤剂，利用其带负电荷的特性吸附胶体物质，提高纸张的质量和生产效率。
造纸级膨润土
造纸级膨润土
造纸级膨润土是一种重要的造纸原料，它是一种天然的粘土矿物，具有很好的膨胀性和吸附性。
在造纸工业中，膨润土被广泛应用于纸张的涂布、填充和增白等方面，可以提高纸张的质量和性能。
膨润土的主要成分是硅酸盐矿物，其晶体结构呈层状，层与层之间存在着水分子和离子交换空间。
当膨润土与水接触时，水分子会进入层间空隙，使层间距离增大，从而使膨润土膨胀。
这种膨胀性使膨润土在造纸工业中具有很好的应用前景。
在造纸工业中，膨润土主要用于纸张的涂布和填充。
涂布是指将膨润土溶解在水中，然后涂布在纸张表面，使纸张表面光滑、均匀。
填充是指将膨润土加入到纸张中，以填充纸张中的空隙，提高纸张的密度和光泽度。
此外，膨润土还可以用于纸张的增白，使纸张更加白皙。
膨润土在造纸工业中的应用有很多优点。
首先，膨润土具有很好的吸附性，可以吸附纸张中的杂质和色素，从而提高纸张的质量和性能。
其次，膨润土具有很好的润湿性和分散性，可以使纸张涂布均匀、光滑。
最后，膨润土是一种天然的矿物材料，无毒无害，对环境无污染。
造纸级膨润土是一种重要的造纸原料，具有很好的膨胀性和吸附性，在造纸工业中有着广泛的应用前景。
随着科技的不断进步和人们对
环境保护的重视，膨润土在造纸工业中的应用将会越来越广泛。
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取 代而产 生 的 ， 只有少 量负 电荷是 由硅 氧 四面体 中 Ｓ ｉ 被 Ａｌ 什所 取 代 产 生 的 ， 这 类 负 电荷 大 部 分 分
布 在铝硅 酸 盐 的片层 面上 ， 由于铝 氧八 面体层 内晶
可交换的 阳离子 硅 氧四面 体片
铝 氧八 面体片
［ 摘 要］ 讨 论 了膨 润 土的基 本理 化性 质 ， 介绍 了膨 润土 常 用的改性 方 法 ， 探 讨 了阳 离子聚 丙烯酰胺
（ Ｃ Ｐ ＡＭ ） ／ 膨 润 土 助 留体 系 和 阳 离子 淀 粉 （ Ｃ Ｓ ） 、 Ｃ Ｐ ＡＭ 、 膨 润 土 三 元 助 留体 系 。
［ 关 键 词］ 膨 润土 ； 改性 ； 助 留体 系 膨 润 土是一 类 以蒙脱 石 矿 物 为 主 要 成 分 的 黏 土， 我 国膨 润土资 源储 量 丰富 ， 类型全面， 但是 开采 利用 量 很低 ， 附加 值较 高 的膨润 土 主要靠 进 口。 蒙 脱 石 的 晶体 结 构 是 上下 各 有 一层 硅 氧 四面
水、 吸附水 和结构 水 ， 减 小 水 膜 对 被 吸 附 物 质 的 吸
附 阻力 ， 提 高对 污染物 质 的吸附能力 。酸 化法 是将 膨 润土置 于酸 中 ， 待一 定时 间后 ， 过 滤 除去酸液 ， 脱 水、 烘干 ， 制成酸化膨润土。Ｈ 置 换 膨 润 土 结 构 中的 阳离 子后 ， 层 间距 变 大 ， 吸 附性 和 化 学性 显 著 提 高 。常 用 的酸化 改 性 剂 有盐 酸 、 磷 酸 和硫 酸 等 。 盐 改性法 是将 膨润 土 置 于盐 溶 液 中 ， 然后 过 滤 、 脱 水、 烘干 ， 制成 盐 改性 膨 润 土 。常用 的盐改 性 剂有
层铝 氧八 面 体构 成 ， 在 晶胞结 构 内， 高价 Ｓ ｉ ”、 ＡＩ 可被低 价 阳 离 子 同 晶 置 换 ， 致 使 单 位 晶层 中 的电荷不 平衡 ， 出现过 剩 的负 电荷 。膨 润土 的负 电
铝氧八 面体片
荷 主要是 由铝 氧 八 面 体 中一 部分 Ａｌ 抖 被 Ｍｇ 豺 所
２ ０ １ ３年
第 ２ 期
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龙
江
பைடு நூலகம்
造
纸》
从 而得 到更广泛 的应 用 ， 常用 的改性方 法有 活化法
和 添加改 性剂 法两 种 。
２． １ 活 化 法
一
乏乏 ‘ 、 ＇ ，
（ ａ ）
ｌ ～
（ ｂ ）
常用 的活 化 法 有 热 活 化 法 、 酸 化 法 和 盐 改 性 法 ］ 。热 活化法 又 叫焙烧法 ， 是将 膨润 土在一 定 的 温度下 焙烧 一段 时间 ， 以除去 膨润土 晶系 中的表 面
２ 膨 润 土 的 改 性
１ 膨 润 土的性 质
１ ． １ 膨 润 土 的 电 负性
膨 润 土 的颗 粒表 面是 带 负 电的 ， 其 带 电原 因
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ —１ ２ —２ ５
膨润 土经 改性 后 ， 可 以具 有 多 种 良好 的性 能 ，
一
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体， 中间夹 一层 铝氧八 面体 ， 组 成 ２： １的层状 硅 酸
有： 晶格 置 换 连 同 内部 的补 偿 置 换 形 成 晶格 静 电
荷， 这种 负 电 荷 的密 度 不 受 所 在 介 质 的 ｐ Ｈ 值 影
响， 被 称 为永久 负 电荷 ， 是 膨 润 土 电负 性 的 主要 方 面； 膨润 土 的化学 键 在 水 介 质 中会 发 生 断裂 ， 造成 的端 面破 键 及 膨 润 土 八 面 体 片 中的 Ａ１ 。 和 ０Ｈ一 （ 或 Ａｌ Ｏ 。 ） 的离 出而 产生 的端 面 电荷 。
１ ． ２ 膨 润 土 的 阳 离 子 交换 性
盐 结 晶结构 ， 如图 １ ＿ １ ］ 。这种 特 殊 的层 状 结 构 使得 膨 润土 具有 很 多特殊 的性 质 ， 如 电负 性 、 分散 性 、 膨 胀性、 悬 浮性 和 阳离 子交换 性 等 。
硅氧四 面体片
从结 构上 看 ， 蒙脱石 是 由两层 硅氧 四面体 夹一
膨 润 土及其 作 为助 留助滤 剂在 造纸 工业 中 的应用
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论 文与 综述 ・
膨 润土及其作为助 留助滤剂在造纸工业中的应用
林 庆旭 。 夏 新 兴
（ 陕 西 科 技大 学轻 工 与 能 源 学 院 陕 西 省 造 纸 技 术及 特种 纸 品 开 发 重 点 实 验 室 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ２ １ ）
格 置换所 产 生 的负 电荷 与 颗 粒 片层 面上 吸 附 的 阳 离 子之 间 的距 离 较 远 ， 因 而 对 它们 的 束 缚 力 比较 弱， 使这 些 阳离 子可 以被 交 换 ， 这 就是 膨 润 土 矿 物
硅 氧四 瓶体 片
具 有 阳离子 交换性 质 的原 因所在 。 １ ． ３ 膨 润 土 的 分 散 悬 浮 性
Ｏ－ Ｏ ： ｏ－ － ｓ ｉ ： ０ 一Ｏ Ｈ ； ｏ—Ｍ ｇ
Ａ ｌ ： ０— ａ 图 １ 蒙 脱 石 的 晶 体 结 构
在膨 润 土分散 液 中 ， 蒙 脱石 颗粒可 能 以单 一 晶
胞 或 晶层 面的平行 叠 置状存 在 ， 也可 以是少 量 晶胞
膨 润 土在 制浆 造纸 工业 中有 广泛 的应用 ， 可用 作 助 留助滤 剂 、 施胶剂 、 纸 张 显色 剂 ， 在 废 水 处理 、
的附 聚体 ， 由于 蒙脱 石 晶胞 都 带有 相 同的 负 电荷 ， 彼 此 同性 相斥 ， 在 稀溶 液 中很 难 聚成大 的颗粒 。若
在 分散 液 中加入 高价金 属 阳离子 ， 或者 溶液 的碱度
树 脂控 制 、 废纸 脱墨 以及 颜料 涂布 加工 过程 中也 有
所 应用 。
降低至 中性 甚至 弱 酸 性 时 ， 则 附 聚体 会 发 生 絮 聚 ， 重新 形成 絮 聚体 。膨 润土 的这 一性 能很 可 能 是其 在微 粒 助 留体 系 中发挥 作用 的原 因所在 。