содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ..

§ 25.

ХАРАКТЕРИСТИКА ИСПОЛЬЗУЕМЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ И ПРИГОТОВЛЕНИЕ ИХ СУСПЕНЗИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ БУМАГИ

Каолин, или белая глина, — минеральный наполнитель, чаще других используемый для наполнения бумаги. Очищенный от примесей (кварца и слюды) каолин по своему составу может быть выражен формулой АbО3 * 2SiО2 • 2Н2О. Он содержит 39,6 % окиси алюминия, 46,5 % окиси кремния и 13,9 % гидратной воды. Этот минеральный наполнитель является продуктом выветривания и разрушения водой горных пород — гранита и полевого шпата. На месте добычи на обогатительных фабриках каолин подвергается очистке от примесей, обезвоживанию и сушке. На бумажную фабрику он поступает в плитках или чаще в молотом виде в бумажных мешках.

Гранулометрический состав каолина изменяется в зависимости от места его добычи. Обычно каолин содержит зерна размером от 0,1 до 40 мкм с преобладающим составом от 0,5 до
1 мкм. Для выработки широкого ассортимента бумаги для письма и печати следует пользоваться полидисперсным каолином с размером частиц менее 10 мкм и с содержанием частиц менее 2 мкм в количестве 50—60%. При выработке же тонких видов бумаги для печати содержание в каолине частиц размером менее 2 мкм должно быть от 70 до 90 % и более. Плотность каолина 2,5—2,8 г/см3. Белизна различных марок каолина от 70 до 90 % и более.

Тальк по своему составу отвечает формуле 2MgO • SiO2 • * Н2O и согласно этой формуле содержит 63,5% SiO2, 31,7% MgO и 4,8 % Н20. Благодаря чешуйчатому строению своих частиц он хорошо удерживается в бумажном полотне при изготовлении бумаги на бумагоделательной машине. Тальк придает бумаге гладкость и блеск, мягкость на ощупь, бесшумность при перелистывании и оказывает меньшее, чем каолин, отрицательное влияние на механическую прочность бумаги и степень ее проклейки. Он содержит частицы размером от 0,5 до 40 мкм с преобладающим составом частиц размером от 1 до 10 мкм. В большинстве случаев белизна талька несколько ниже, чем у каолина. Встречаются разновидности талька по оттенку от белого до серого и зеленоватого и с относительно высокой степенью белизны. Плотность талька 2,6—2,8 г/см3.

Мел по своему составу представляет собой углекислый кальций СаСО3 и в лучших сортах содержит 56 % СаО и 44 % СО2. Однако нередко в меле имеются небольшие примеси SiO2, AI2O3, MgO, Fe2О3 и некоторого количества воды. Белизна мела поэтому колеблется в широких пределах — от 70—80 % до 96%. Наличие мела в бумаге придает ей непрозрачность, высокую степень лоска после каландрирования и хорошие печатные свойства. Он меньше, чем каолин, снижает механическую прочность бумаги и степень ее проклейки, но удержание его в бумаге ниже. Серьезным недостатком мела является вызываемое им сильное ценообразование, особенно в кислой среде. При его применении в процессе изготовления клееной бумаги проклейку следует осуществлять в нейтральной или слабощелочной средах. Особенно пригоден мел в производстве папиросной бумаги для регулирования скорости ее сгорания и получения светлого пепла. Плотность мела 2,2—2,7 г/см3.

Гипс по своему теоретическому составу представляет собой CaSО4*2H2О с содержанием 32,58 % СаО, 46,51% SО3 и 20,93 % Н2О.

 В производстве бумаги гипс используется как в природном состоянии (ленцин), так и в обожженном виде (анналин). Природный гипс с преобладающим размером частиц 1—10 мкм придает бумаге звонкость и жесткость на ощупь. Он мало снижает прозрачность бумаги, плохо сглаживает бумагу после ее каландрирования, увеличивает пыление бумаги. Серьезным недостатком гипса является его значительная растворимость в воде, что влечет за собой потери этого наполнителя со сточными водами. Обжиг гипса способствует увеличению его белизны (до 96%) и уменьшению среднего размера частиц (менее 5 мкм). Это благоприятно сказывается на свойствах бумаги, изготовляемой с применением такого наполнителя. Плотность гипса в результате его обжига повышается с 2,3—2,4 до 2,8—2,9 г/см3.

Титановые пигменты, используемые в качестве наполнителя бумаги, представляют собой либо двуокись титана, либо двуокись титана в сочетании с гипсом и сернокислым барием. В последнем случае содержание гипса и сернокислого бария может достигать 50—75 %.

Титановые пигменты отличаются исключительно высокой белизной (до 97—98%) и малыми размерами частиц (в среднем 0,3—0,5 мкм). Благодаря этому они придают бумаге даже при малом их содержании (2—3 % к массе волокон) высокую степень непрозрачности, что делает их весьма пригодными, несмотря на относительно высокую стоимость в производстве тонких видов бумаги для печати (словарной и др.). Для придания аналогичной степени непрозрачности потребовалось бы вводить в бумагу значительное количество (до 30 %) каолина, что привело бы к существенному ослаблению бумаги. Из-за большого различия в коэффициенте преломления лучей у титановых пигментов (2,55) и волокон целлюлозы (1,53) титановые пигменты успешно используют в производстве бумаги-основы для слоистых пластиков. Плотность двуокиси титана 4,2 г/см3.

Поступающий на бумажную фабрику сухой наполнитель загружается в мешалку, где его размешивают с водой до получения равномерной суспензии с концентрацией 200—400 г/л. Далее эта взвесь проходит очистку на перфорированном барабане или вибрирующем сите и из промежуточного бассейна с мешалкой насосом подается на центриклинер для очистки от песка. Очищенная суспензия поступает в сборники, снабженные лопастным мешальным устройством, откуда уже направляется при концентрации 150—200 г/л в технологический поток изготовления бумаги. При выборе оборудования для приготовления суспензии наполнителя следует руководствоваться данными, приведенными в Справочнике бумажника [15, с. 440— 465].

содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ..