1. 研究目的与意义
纤维硫酸钙(石膏纤维,也叫做石膏晶须)是矿物纤维的一种。属单斜晶系四面体构成双层的结构层,是一种性能优良价格低廉的矿物纤维。石膏纤维化学性能稳定,水溶性低,它具有正交斜方晶系,白色光泽的外观,在特定条件下形成的纤维状结晶具有高强度和较大的长径比(100:1左右),长度数十至数百微米纤维直径基本一致。如果采用某些添加剂,石膏微纤维的直径可以稍有增加,这有助于石膏微纤维更好地分散。在研究中,我们主要通过实验选择合适的填料品种,发现矿物纤维硫酸钙在造纸加填中的应用,有利于降低造纸抄片的成本,提高成纸的强度,白度以及平滑度。
2. 国内外研究现状分析
石膏晶须为纤维状或针状的单晶体,与其他纤维相比,具有耐高温"抗化学腐蚀"韧性好"强度高等优点,是一种价格低廉的绿色环保材料,具有很大的发展潜力。在造纸领域的应用研究仍处于实验室探索研究的初始阶段,特别在适合造纸用途硫酸钙产品的关键制造技术和应用技术方面尚未解决。
在20世纪70年代,日本、美国、德国等国就已开始进行硫酸钙晶须的研究,到20世纪80年代,硫酸钙晶须的实验室研发取得显著进展。我国在20世纪80年代末开始研究硫酸钙晶须,借助资源优势和国外经验,近年已初步研制出硫酸钙晶须,并有小规模生产报道。目前,硫酸钙晶须的制备原料主要以天然石膏为主,采用水热法在70~250摄氏度反应0.5-10h制备出硫酸钙晶须,在经过200~600摄氏度焙烧获得形貌规则均匀的无水硫酸钙晶须。硫酸钙晶须以优良性价比和杰出的环保性能获得广阔的市场前景,使用量逐年增加。如果无限度开采天然石膏,势必导致天然石膏资源的枯竭,不符合可持续发展战略的要求。
3. 研究的基本内容与计划
主要研究内容为:
改性助剂对矿物纤维硫酸钙的留着的影响
矿物纤维硫酸钙(无水)加填量与留着率的关系
4. 研究创新点
利用国内现有的矿物纤维硫酸钙制品,系统研究其作为造纸填料时所存在的主要问题,并针对性地对矿物纤维硫酸钙的溶解性及用量进行控制。选择合适的加填方式,选择可使用的最合理方式,环保科学,降低成本。
